JP4207476B2

JP4207476B2 - Vacuum insulation material and equipment using vacuum insulation material

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Publication number: JP4207476B2
Application number: JP2002194328A
Authority: JP
Inventors: 悠香子明山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP2004036749A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、真空断熱材及び真空断熱材を用いた機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
真空断熱材の外被材は、内部の真空度を維持するために、少なくとも外力や芯材によるピンホールの発生を防止するための突き刺し保護機能と、外部からガスが透過することを防止するためのガスバリア性と、芯材を覆って密着封止するための熱融着機能が必要であり、各機能特性を有するフィルムを複数枚組み合わせて積層したラミネートフィルムとして構成されている。
【０００３】
例えば、特開昭５９−１４００４６号公報では、熱融着層に用いるフィルムは、熱融着部に沿って透過するガスを防ぐガスバリア性、及び耐熱性の観点から高密度ポリエチレンとポリプロピレンが好ましいことが開示されている。
【０００４】
また、特開２０００−１０８２５５号公報では、熱融着時に異物が存在した場合でも気密性を確保するために、熱融着層に融点の異なるポリエチレンを積層したフィルムを用いた技術が開示されている。
【０００５】
更に、真空断熱材は外被材を熱融着により封止するとともに、芯材を挿入するために少し大きめの構造となっている部分を含めて、真空断熱材の外縁には外被材のみで構成される、ひれ部が生じる。ひれ部には断熱効果がないため有効断熱面積が減少するだけでなく、真空断熱材を冷蔵庫等の断熱壁に適用する場合において、ヒートブリッジや発泡断熱材の流動を阻害する要因となる。
【０００６】
そこで、ひれ部の悪影響をなくすため、特開平１０−１４１５８３号公報にひれ部（封止部）を折り返して固定する技術が開示されている。これは、断熱壁の内側面に取り付けた真空断熱材のひれ部を他方の面材側に折り返すことによって、ひれ部のヒートブリッジによる断熱性能の低下を最小限に抑えるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ひれ部を折り曲げると外被材に引張応力がかかるために外被材の折り曲げられた部分にピンホールが発生しやすくなり、発生したピンホールからのガス侵入が真空断熱材の断熱性能を劣化させるという問題がある。
【０００８】
更に、真空断熱材を冷蔵庫の大きな断熱壁に適用する場合にはサイズや重量が大きくなるために、ひれ部折り曲げによるものだけでなく、芯材を製袋した外被材に挿入する時にもピンホールが生じやすくなる。
【０００９】
以上のように、真空断熱材を冷蔵庫などの機器に搭載することを考慮すると、外被材の耐ピンホール性の改善は機器の断熱性能を保証するための重要な課題となる。
【００１０】
外被材のピンホールは、外被材と芯材の材料や仕様、及び外部からの要因など、それぞれが違った形の因子となって発生するものであるが、その中で、芯材によって真空断熱材の内側から発生するピンホールがある。この原因を外被材について取り上げると、熱融着層の縦方向と横方向の伸延度の違いによる異方性がある。これは、突き刺し要因に対して熱融着層を構成するフィルムに異方性があることでピンホールが生じる際にひずみが生じ、積層された他のフィルムにも悪影響を与えるもので、たとえ縦方向又は横方向どちらかの伸度が大きくてもピンホールが生じ易くなる。
【００１１】
例えば、熱融着層に異方性を持たない無延伸ポリプロピレンを使用するとピンホールが発生しない場合でも、縦横の異方性が大きい高密度ポリエチレンを使用するとピンホールが生じやすくなる。ただし、無延伸ポリプロピレンでは冷蔵庫の使用条件である常温領域においてのガスバリア性が高密度ポリエチレンよりも劣っているという問題がある。
【００１２】
本発明は、真空断熱材の熱融着層に用いるフィルムの仕様を限定することにより、熱融着層にも耐ピンホール性の向上を行って芯材による内側からの突き刺し保護を向上し、それに伴ってひれ部折り曲げや芯材挿入時のピンホール発生を抑制し、同時に熱融着部のガスバリア性も確保することによって、優れた断熱性能を長期にわたって維持できる真空断熱材を提供するとともに、断熱性能及び省エネルギーに優れた冷蔵庫等の機器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空断熱材は、芯材と、突き刺し保護とガスバリアと熱融着の各機能を有する複数のフィルムを積層したラミネートフィルムからなる外被材とを備え、前記外被材の熱融着層に、縦方向及び横方向の引張伸度がそれぞれ４００％以上で横方向の引張伸度に対して縦方向の引張伸度が２倍以下のプラスチックフィルムを用いたものである。
【００１４】
これによって熱融着層にも耐ピンホール性の向上を行い、外被材の熱融着層を構成するフィルムの異方性が大きいと芯材による突き刺し要因に対して弱いという、外被材に起因するピンホールの発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明の真空断熱材は、外被材の熱融着層となるプラスチックフィルムに、比重が０．９３５以上の直鎖状低密度ポリエチレンを用いたものである。
【００１６】
高密度ポリエチレンの分子構造は、分岐していないエチレンの直鎖からなっており、一方に配向した組成となっているために縦横の異方性が大きいのに対し、直鎖状低密度ポリエチレンの分子構造は炭素数２から６の短い側鎖があり、一方向へ配向することがなくなるために縦横の異方性がなくなる。このため、耐ピンホール性だけでなく、ヒートシール強度、突き刺し強度、落袋衝撃強度などの機械的性質において、高密度ポリエチレンや無延伸ポリプロピレンなどの他の熱融着フィルムに比べ総合的に優れており、直鎖状低密度ポリエチレンを熱融着層に使用することによって、外被材における芯材側の機械的性能の向上を図ることができる。
【００１７】
また、一般にフィルムのガス透過度は結晶化度に依存しており、結晶化度が高いほどガスバリア性が高くなる。直鎖状低密度ポリエチレンの比重を０．９３５以上にすることによって、結晶化度が高まり耐熱性の向上が図れるとともに、高密度ポリエチレンと同等もしくはそれ以上のガスバリア性を示すようになるために、真空断熱材の熱融着層に用いた場合においてもガスバリア性が向上する。
【００１８】
本発明の真空断熱材は、外被材の熱融着層となるプラスチックフィルムに、直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを混合したフィルムを用いたもので、このフィルムの高密度ポリエチレンの含有率が５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下であることを特徴とするものである。
【００１９】
高密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンをペレットの状態でブレンドすることによって、それぞれが均一に混ざり合うため両方の中間の性質を示すようになり、ブレンド比率によって性質を制御することができるものであり、真空断熱材の熱融着層に用いた場合においても、直鎖状低密度ポリエチレンの耐ピンホール性と高密度ポリエチレンのガスバリア性を活かすことができる。
【００２２】
本発明の、真空断熱材を用いた機器は、外箱と、内箱と、前記外箱と前記内箱とによって形成される空間に本発明の真空断熱材を配設したものである。
【００２３】
本発明の真空断熱材は、外被材の熱融着層を改善することによって、例えば、真空断熱材を冷蔵庫の大きな断熱壁に適用する場合でも耐ピンホール性に優れ、かつ、長期信頼性に優れたものであるため、長期間省エネルギーを保つ冷蔵庫を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、芯材を外被材で覆い、その内部を減圧してなる真空断熱材において、縦横の異方性が小さいフィルムを外被材の熱融着層として使用することを特徴とするものである。
【００２５】
芯材は、有機或いは無機繊維をボード化したもの、粉末を固形化してボード化したもの、発泡樹脂など、特に限定するものではない。
【００２６】
例えば繊維をボード化した芯材では、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、炭化ケイ素繊維等の無機繊維、或いは木綿等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維等の有機繊維など、公知の材料を使用することができる
また、粉末をボード化した芯材ではシリカ、パーライト、カーボンブラック等の無機粉末、或いは合成樹脂粉末等の有機粉末などを、繊維バインダー或いは無機や有機の液状バインダーにて固形化する等、公知の材料を使用することができる。
【００２７】
また、発泡樹脂ではウレタンフォーム、フェノールフォーム、スチレンフォーム等、公知の材料を使用することができる。
【００２８】
また、外被材は、少なくとも突き刺し保護機能、ガスバリア性、及び熱融着機能を有するものであり、それぞれの特性を持つフィルムを複数枚積層してもよいし、一つのフィルムが複数の機能を備えていてもよく、それらを必要に応じて組み合わせてラミネートフィルムを構成すればよい。
【００２９】
ガスバリア層としては、金属箔、又は、金属酸化物或いはダイヤモンドライクカーボンを蒸着したプラスチックフィルム等を用いることができるが、気体透過を低減する目的で用いるものであれば特に指定するものではない。
【００３０】
金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、鉄等の箔を用いることができるが特に指定するものではない。
【００３１】
また、金属等の蒸着を行う基材となるプラスチックフィルムの材料は特に指定するものではないが、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリイミドなどへの蒸着が好ましい。
【００３２】
プラスチックフィルム上への金属蒸着の材料は、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、或いはそれらの混合物等特に指定するものではない。
【００３３】
また、プラスチックフィルム上への金属酸化物蒸着の材料は、シリカ、アルミナ等を用いることができるが特に指定するものではない。
【００３４】
突き刺し保護は表面保護層とするが、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の延伸加工品などが利用でき、更に外側にナイロンフィルムなどを設けると可とう性が向上し、耐折り曲げ性などが向上する。
【００３５】
熱融着層は、外被材を構成するフィルムの中で最もガス透過度が大きい部分であり、真空断熱材の経時断熱性能に大きく影響する。
【００３６】
熱融着層の厚さは、減圧封止工程における封止品質の安定性や、熱融着部端面からのガス侵入の抑制や、ガスバリア層として金属箔を用いた場合における表面からのヒートリークを考慮すると、２５μｍ〜６０μｍが適している。
【００３７】
また、外被材の袋形状は、四方シール袋、ガゼット袋、Ｌ字袋、ピロー袋、センターテープシール袋等、特に指定するものではない。
【００３８】
更に、真空断熱材の初期断熱性能及び経時断熱性能を向上させる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質を使用することも可能である。
【００３９】
真空断熱材の製造方法は、まず外被材を製袋し、その製袋した外被材中に芯材を挿入し内部を減圧してから熱融着により封止してもよく、或いは、減圧槽中に芯材とロール状或いはシート状のラミネートフィルムからなる外被材を設置し、ロール状或いはシート状の外被材を芯材に沿わせた状態にしてから外被材を熱融着により封止してもよい。
【００４０】
また、本発明の真空断熱材は、冷凍機器や冷蔵庫の断熱材として好ましく用いられる。冷蔵庫に適用した場合、冷蔵庫の外箱と内箱との間の空間の外箱側又は内箱側に真空断熱材を貼付しその他の空間に樹脂発泡体を充填する、或いは真空断熱材と発泡樹脂体とを一体発泡した断熱体を冷蔵庫の外箱と内箱との間の空間に配設する、或いはドア部に同様に使用する、或いは仕切り板に使用する等特に指定するものではないが、機械室と内箱との間、或いは冷凍室の周囲に前記真空断熱材を用いることは、特に断熱効率に優れ、低電力量で冷蔵庫を運転できるため望ましい。
【００４１】
前記の樹脂発泡体としては、例えば硬質ウレタンフォーム、フェノールフォームやスチレンフォームなどを使用することができるが、特に指定するものではない。
【００４２】
また、例えば硬質ウレタンフォームを発泡するために用いる発泡剤としては、特に指定するものではないが、オゾン層保護、地球温暖化防止の観点から、シクロペンタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、ｎ−ブタン、水（炭酸ガス発泡）、アゾ化合物、アルゴン等が望ましく、特に断熱性能の点からシクロペンタンが特に望ましい。
【００４３】
また、使用する冷媒は、フロン１３４ａ、イソブタン、ｎ−ブタン、プロパン、アンモニア、二酸化炭素、水等、特に指定するものではない。
【００４４】
本発明において、真空断熱材を用いた機器は、一般的な冷凍機器、冷温機器、冷蔵庫等の他、電子冷却を利用した冷蔵庫等や、自動販売機等のより高温までの範囲で温冷熱を利用した冷温機器や、保冷車、ガス機器、或いはクーラーボックス等動力を必要としない機器も含むものである。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。なお、これらの結果を、実施例は（表１）に、比較例は（表２）に示す。
【００４６】
（実施例１）
図１は本発明の実施例による真空断熱材の断面模式図で、図２は図１の要部詳細図である。図１及び図２において、真空断熱材１は、外被材２中に芯材３を挿入して内部を減圧したもので、周囲に熱融着を施したひれ部２Ａを有する。
【００４７】
外被材２は内側から、熱融着層４、ガスバリア層５、保護層６、最外層７の４層を有するラミネートフィルムであり、熱融着層４は厚さ５０μｍ、比重０．９３５の直鎖状低密度ポリエチレン、ガスバリア層５は厚さ６μｍのアルミ箔、保護層６は厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート、最外層７は厚さ１２μｍのナイロンにより構成している。なお、直鎖状低密度ポリエチレンの引張伸度は、縦方向５８０％、横方向５９０％である。
【００４８】
図３及び図４は、本発明の実施例による芯材を挿入する前の外被材の外観斜視図である。図３において、外被材２は２枚のラミネートフィルムを熱融着により三方シールにて製袋している。
【００４９】
真空断熱材１の作製は、１４０℃の乾燥炉で１時間乾燥した芯材３を外被材２中に挿入し、内部を１０Ｐａまで減圧し、開口部２Ｂを熱融着により封止した。
【００５０】
以上のようにして得た真空断熱材１について、以下の評価試験を行った。
▲１▼断熱性能試験による初期熱伝導率の評価
▲２▼断熱性能の加速試験による１０年後の熱伝導率の評価
▲３▼ひれ部２Ａの繰り返し折り曲げ試験によるピンホール有無の評価
▲４▼ゲルボフレックス試験による耐ピンホール性の評価
▲５▼酸素透過度試験によるガスバリア性の評価
ここで、ゲルボフレックス試験は厚さ５０μｍのプラスチックフィルム単体で行い、屈曲回数１０００回におけるピンホールの発生数を測定した。また、酸素透過度の測定も同様に厚さ５０μｍのフィルム単体で行った。
【００５１】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１４Ｗ／ｍＫであり、優れた経時断熱性能を示した。
【００５２】
また、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返した後でも、ピンホールは認められなかった。
【００５３】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は３０個であり少なかった。
【００５４】
フィルム単体での酸素透過度は１７０００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）と低く、ガスバリア性は良好であった。
【００５５】
（実施例２）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを混合したフィルムで、このフィルムの高密度ポリエチレンの含有率が５０ｗｔ％のものを用いた。
【００５６】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１４Ｗ／ｍＫであり、実施例１の直鎖状低密度ポリエチレンと同等の優れた経時断熱性能を示した。
【００５７】
また、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返した後でも、ピンホールは認められなかった。
【００５８】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は４０個であり少なかった。
【００５９】
フィルム単体での酸素透過度は１９０００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）と低く、ガスバリア性は良好であった。
【００６０】
（実施例３）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを混合したフィルムで、このフィルムの高密度ポリエチレンの含有率が７０ｗｔ％のものを用いた。
【００６１】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１４Ｗ／ｍＫであり、実施例１の直鎖状低密度ポリエチレンと同等の優れた経時断熱性能を示した。
【００６２】
また、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返した後でも、ピンホールは認められなかった。
【００６３】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は５０個であり少なかった。
【００６４】
フィルム単体での酸素透過度は１７０００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）と低く、ガスバリア性は良好であった。
【００６５】
（実施例４）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に比重が違う２種類の直鎖状低密度ポリエチレンを共押出しにより成形したフィルムを用いた。
【００６６】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１５Ｗ／ｍＫであり、実施例１の直鎖状低密度ポリエチレンとほぼ同等の優れた経時断熱性能を示した。
【００６７】
また、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返した後でも、ピンホールは認められなかった。
【００６８】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は１０個で、他の実施例と比較してもかなり少なかった。
【００６９】
フィルム単体での酸素透過度は２００００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）で、他の実施例と比較すると僅かに悪化したが問題はなく、ガスバリア性は良好であった。
【００７０】
【表１】

【００７１】
以上のように、熱融着層の仕様を限定することによって、耐ピンホール性に優れ、経時断熱性能に優れた真空断熱材を得ることができた。
【００７２】
更に、図４に示すように、筒状のピロー製袋等によりひれ部を向かい合う２辺だけに減少させた形状の外被材では、引張伸度が大きい方向に対して垂直に折ることによって折り目が伸びに対応でき、よりピンホールの発生を抑制することが可能である。
【００７３】
（比較例１）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に比重０．９５の高密度ポリエチレンフィルムを用いた。
【００７４】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１６Ｗ／ｍＫであり、実施例１の直鎖状低密度ポリエチレンとほぼ同等の優れた経時断熱性能を示した。
【００７５】
しかし、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返すと、ピンホールが容易に発生した。
【００７６】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は７０個で、実施例と比較してかなり増加した。
【００７７】
フィルム単体での酸素透過度は２２０００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）で、実施例と比較すると僅かに劣った。
【００７８】
高密度ポリエチレンフィルムは横方向の引張伸度が全くなく、異方性が大きいためピンホールが発生しやすいといえる。
【００７９】
（比較例２）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に比重０．９３の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いた。
【００８０】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０２０Ｗ／ｍＫであり、実施例と比較して経時断熱性能が大きく劣り、比較例１と比較しても劣った。
【００８１】
また、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返した後でも、ピンホールは認められなかった。
【００８２】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は３０個で、実施例１と比較して同等であった。
【００８３】
フィルム単体での酸素透過度は３００００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）で、実施例と比較すると大きく劣り、比較例１からも劣った。
【００８４】
直鎖状低密度ポリエチレンでも比重が小さくなるとガスの透過度が大きくなり、経時断熱性能が大きく悪化する。
【００８５】
（比較例３）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを混合したフィルムで、このフィルムの高密度ポリエチレンの含有率が３０ｗｔ％のものを用いた。
【００８６】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１６Ｗ／ｍＫであり、実施例と比較して経時断熱性能が劣った。
【００８７】
また、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返した後でも、ピンホールは認められなかった。
【００８８】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は２０個で、実施例１と比較しても劣ることはない。
【００８９】
フィルム単体での酸素透過度は２３０００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）で、実施例と比較すると劣った。
【００９０】
比較例２の直鎖状低密度ポリエチレンほどではないがガスの透過度が大きくなり、経時断熱性能が悪化する。
【００９１】
（比較例４）
真空断熱材１は実施例１と同様に構成し、外被材２の熱融着層４に直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを混合したフィルムで、このフィルムの高密度ポリエチレンの含有率が９０ｗｔ％のものを用いた。
【００９２】
その結果、真空断熱材の熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００２５Ｗ／ｍＫであり、加速試験による１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１４Ｗ／ｍＫであり、実施例と比較して同等であった。
【００９３】
しかし、真空断熱材のひれ部の折り曲げを繰り返すと、ピンホールが容易に発生した。
【００９４】
フィルム単体でのゲルボフレックス試験におけるピンホールの発生数は６０個で、実施例と比較してかなり増加した。
【００９５】
フィルム単体での酸素透過度は１７０００ｍｌ／（ｍ²・ｄａｙ・ＭＰａ）で、実施例と比較すると同等であった。
【００９６】
高密度ポリエチレンの含有率が９０ｗｔ％になるとピンホールが発生しやすく、比較例１に対する優位性も僅かしか見られない。
【００９７】
【表２】

【００９８】
以上のように、外被材の熱融着層に、比重が０．９３５未満の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムや、高密度ポリエチレンのブレンド比を５０％未満もしくは７０％を超えるフィルムを用いることによって、高密度ポリエチレンに対して、耐ピンホール性、ガスバリア性のどちらか一方を向上させることはできても、両方の性能を向上させた真空断熱材を得ることはできなかった。
【００９９】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５による冷蔵庫の断面模式図である。
【０１００】
冷蔵庫８は、鋼板からなる外箱９と、ＡＢＳ樹脂からなる内箱１０とで構成される空間内部に真空断熱材１を配設し、真空断熱材１以外の空間部を硬質ウレタンフォーム１１で発泡充填している。真空断熱材１は、冷蔵室１２と外部とを断熱する壁面の他、冷凍室１３と圧縮機１４が設置された機械室１５とを断熱する壁面、及び、冷蔵室１２と冷凍室１３とを断熱する壁面にも配設している。
【０１０１】
真空断熱材１は実施例１に示したものと同様の構成であり、ひれ部２Ａを硬質ウレタンフォーム１１側に折り曲げて設置している。
【０１０２】
このように構成された冷蔵庫の消費電力量を測定したところ、真空断熱材を装着しない冷蔵庫よりも２０％低下しており、優れた断熱効果を確認できた。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の真空断熱材は、芯材と、突き刺し保護とガスバリアと熱融着の各機能を有する複数のフィルムを積層したラミネートフィルムからなる外被材とを備え、前記外被材の熱融着層に、縦方向及び横方向の引張伸度がそれぞれ４００％以上で横方向の引張伸度に対して縦方向の引張伸度が２倍以下のプラスチックフィルムを用いたものである。
【０１０４】
これによって熱融着層にも耐ピンホール性の向上を行い、外被材の熱融着層を構成するフィルムの異方性が大きいと芯材による突き刺し要因に対して弱いという、外被材に起因するピンホールの発生を抑制することができる。
【０１０５】
本発明の真空断熱材は、外被材の熱融着層となるプラスチックフィルムに、比重が０．９３５以上の直鎖状低密度ポリエチレンを用いたものである。
【０１０６】
このような直鎖状低密度ポリエチレンを熱融着層に使用することによって、外被材における芯材側の機械的性能の向上を図ることができ、耐熱性の向上が図れるとともに、高密度ポリエチレンと同等もしくはそれ以上のガスバリア性を示すようになるために、真空断熱材の熱融着層に用いた場合においてもガスバリア性が向上する。
【０１０７】
本発明の真空断熱材は、外被材の熱融着層となるプラスチックフィルムに、直鎖状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンとを混合したフィルムを用いたもので、このフィルムの高密度ポリエチレンの含有率が５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下であることを特徴とするものである。
【０１０８】
高密度ポリエチレンと直鎖状低密度ポリエチレンのブレンド比率によって性質を制御することができるものであり、真空断熱材の熱融着層に用いた場合においても、直鎖状低密度ポリエチレンの耐ピンホール性と高密度ポリエチレンのガスバリア性を活かすことができる。
【０１１１】
本発明の、真空断熱材を用いた機器は、外箱と、内箱と、前記外箱と前記内箱とによって形成される空間に本発明の真空断熱材を配設したものである。
【０１１２】
本発明の真空断熱材は、外被材の熱融着層を改善することによって、例えば、真空断熱材を冷蔵庫の大きな断熱壁に適用する場合でも耐ピンホール性に優れ、かつ、長期信頼性に優れたものであるため、長期間省エネルギーを保つ冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による真空断熱材の断面模式図
【図２】図１の要部詳細図
【図３】本発明の実施例による芯材を挿入する前の外被材の外観斜視図
【図４】本発明の実施例による芯材を挿入する前の外被材の外観斜視図
【図５】本発明の実施例５による冷蔵庫の断面模式図
【符号の説明】
１真空断熱材
２外被材
３芯材
４熱融着層
５ガスバリア層
６保護層
８冷蔵庫
９外箱
１０内箱[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a device using the vacuum heat insulating material.
[0002]
[Prior art]
In order to maintain the degree of vacuum inside the vacuum insulation jacket material, at least a piercing protection function to prevent the occurrence of pinholes due to external force and core material, and to prevent gas from permeating from the outside Gas barrier properties and a heat-sealing function for covering and sealing the core material are necessary, and it is configured as a laminated film in which a plurality of films having respective functional characteristics are combined and laminated.
[0003]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-140046, the film used for the heat-sealing layer is preferably high-density polyethylene and polypropylene from the viewpoints of gas barrier properties that prevent gas permeating along the heat-sealing portion and heat resistance. Is disclosed.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-108255 discloses a technique using a film in which polyethylene having different melting points is laminated on a heat-sealing layer in order to ensure airtightness even when foreign matter is present during heat-sealing. Yes.
[0005]
In addition, the vacuum insulation material seals the outer cover material by heat fusion, and includes only a portion of the outer cover material on the outer edge of the vacuum heat insulating material, including a part having a slightly larger structure for inserting the core material. The fin part which consists of is produced. Since the fin portion has no heat insulating effect, not only the effective heat insulating area is reduced, but also when the vacuum heat insulating material is applied to a heat insulating wall such as a refrigerator, it becomes a factor that hinders the flow of the heat bridge and the foam heat insulating material.
[0006]
In order to eliminate the adverse effect of the fin portion, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-141583 discloses a technique for folding and fixing the fin portion (sealing portion). This is to minimize the deterioration of the heat insulation performance due to the heat bridge of the fin portion by folding the fin portion of the vacuum heat insulating material attached to the inner side surface of the heat insulating wall to the other face material side.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the fin part is bent, tensile stress is applied to the jacket material, so pinholes are likely to occur in the bent part of the jacket material, and the gas penetration from the generated pinholes improves the heat insulation performance of the vacuum insulation material. There is a problem of deteriorating.
[0008]
Furthermore, when applying vacuum insulation to large insulation walls in refrigerators, the size and weight increase, so not only by bending the fins, but also when inserting the core material into a bag-made jacket material. Holes are likely to occur.
[0009]
As described above, in consideration of mounting the vacuum heat insulating material on a device such as a refrigerator, improvement of the pinhole resistance of the jacket material is an important issue for assuring the heat insulating performance of the device.
[0010]
The pinholes of the jacket material are generated as factors of different shapes, such as the material and specifications of the jacket material and the core material, and external factors. There is a pinhole generated from the inside of the vacuum insulation. When this cause is taken up with respect to the jacket material, there is anisotropy due to the difference in the degree of elongation in the vertical direction and the horizontal direction of the heat-sealing layer. This is because the film constituting the heat-sealing layer has anisotropy against the piercing factor, causing distortion when pinholes occur, and adversely affects other laminated films. Even if the elongation in either the direction or the lateral direction is large, pinholes are likely to occur.
[0011]
For example, if non-stretched polypropylene having no anisotropy is used for the heat-sealing layer, even if no pinholes are generated, pinholes are likely to occur if high-density polyethylene having large vertical and horizontal anisotropies is used. However, unstretched polypropylene has a problem that the gas barrier property in the normal temperature region, which is the use condition of the refrigerator, is inferior to that of high-density polyethylene.
[0012]
The present invention limits the specifications of the film used for the heat-sealing layer of the vacuum heat insulating material, thereby improving the pinhole resistance to the heat-sealing layer and improving the puncture protection from the inside by the core material, Along with that, by suppressing the generation of pinholes at the time of fin part bending and core material insertion, and simultaneously ensuring the gas barrier property of the heat fusion part, it provides a vacuum heat insulating material that can maintain excellent heat insulating performance over a long period of time, It aims at providing apparatuses, such as a refrigerator excellent in heat insulation performance and energy saving.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The vacuum heat insulating material of the present invention includes a core material, and a jacket material made of a laminate film in which a plurality of films having functions of piercing protection, gas barrier, and thermal fusion are laminated, and thermal fusion of the jacket material For the layer, a plastic film having a tensile elongation in the machine direction and in the transverse direction of 400% or more and a tensile elongation in the machine direction of 2 or less with respect to the tensile elongation in the transverse direction is used.
[0014]
This improves the pinhole resistance of the heat-sealing layer, and if the film forming the heat-sealing layer of the jacket material has a large anisotropy, it is weak against the piercing factor by the core material. It is possible to suppress the occurrence of pinholes due to.
[0015]
In the vacuum heat insulating material of the present invention, a linear low density polyethylene having a specific gravity of 0.935 or more is used for a plastic film serving as a heat-sealing layer of a jacket material.
[0016]
The molecular structure of high-density polyethylene is composed of unbranched ethylene linear chains, and because it has a composition oriented in one direction, the longitudinal and lateral anisotropy is large. The molecular structure has short side chains of 2 to 6 carbon atoms and is not oriented in one direction. For this reason, not only pinhole resistance but also mechanical properties such as heat seal strength, puncture strength, and bag drop impact strength are comprehensively superior to other heat fusion films such as high-density polyethylene and unstretched polypropylene. In addition, the use of linear low density polyethylene for the heat-fusible layer can improve the mechanical performance on the core material side of the jacket material.
[0017]
In general, the gas permeability of the film depends on the crystallinity, and the higher the crystallinity, the higher the gas barrier property. By making the specific gravity of the linear low density polyethylene 0.935 or more, the crystallinity can be increased and the heat resistance can be improved, and a gas barrier property equivalent to or higher than that of the high density polyethylene can be exhibited. Even when it is used for a heat-sealing layer of a vacuum heat insulating material, gas barrier properties are improved.
[0018]
The vacuum heat insulating material of the present invention uses a film in which a linear low density polyethylene and a high density polyethylene are mixed in a plastic film that becomes a heat-sealing layer of a jacket material. The content is 50 wt% or more and 70 wt% or less.
[0019]
By blending high-density polyethylene and linear low-density polyethylene in the form of pellets, each blends uniformly so that it exhibits intermediate properties between them, and the properties can be controlled by the blend ratio. In addition, even when used in the heat-sealing layer of the vacuum heat insulating material, the pinhole resistance of the linear low density polyethylene and the gas barrier property of the high density polyethylene can be utilized.
[0022]
The apparatus using the vacuum heat insulating material of the present invention is one in which the vacuum heat insulating material of the present invention is disposed in a space formed by an outer box, an inner box, and the outer box and the inner box.
[0023]
The vacuum heat insulating material of the present invention is excellent in pinhole resistance and improved long-term reliability, for example, even when the vacuum heat insulating material is applied to a large heat insulating wall of a refrigerator by improving the heat fusion layer of the jacket material. Therefore, it is possible to provide a refrigerator that can save energy for a long time.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is characterized in that, in a vacuum heat insulating material obtained by covering a core material with a jacket material and decompressing the inside thereof, a film having a small vertical and horizontal anisotropy is used as a heat fusion layer of the jacket material. Is.
[0025]
The core material is not particularly limited, such as a board formed from organic or inorganic fibers, a board formed by solidifying powder, a foamed resin, or the like.
[0026]
For example, in the case of a fiber-made core material, inorganic fibers such as glass wool, glass fiber, alumina fiber, silica alumina fiber, silica fiber, rock wool, silicon carbide fiber, natural fibers such as cotton, synthetic fibers such as polyester and nylon Known materials such as organic fibers can be used
In addition, in the core material formed into a powder board, an inorganic powder such as silica, pearlite, carbon black, or an organic powder such as a synthetic resin powder is solidified with a fiber binder or an inorganic or organic liquid binder. Material can be used.
[0027]
Moreover, well-known materials, such as a urethane foam, a phenol foam, a styrene foam, can be used for foamed resin.
[0028]
Further, the jacket material has at least a puncture protection function, a gas barrier property, and a heat fusion function, and a plurality of films having the respective characteristics may be laminated, or one film has a plurality of functions. The laminate film may be formed by combining them as necessary.
[0029]
As the gas barrier layer, a metal foil or a plastic film on which a metal oxide or diamond-like carbon is deposited can be used, but is not particularly specified as long as it is used for the purpose of reducing gas permeation.
[0030]
As the metal foil, a foil of aluminum, stainless steel, iron or the like can be used, but is not particularly specified.
[0031]
The material of the plastic film that will be the base material for metal deposition is not particularly specified, but it is deposited on polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, polyethylene naphthalate, nylon, polyamide, polyimide, etc. Is preferred.
[0032]
The material for metal deposition on the plastic film is not particularly specified such as aluminum, cobalt, nickel, zinc, copper, silver, or a mixture thereof.
[0033]
Moreover, although the material of metal oxide vapor deposition on a plastic film can use a silica, an alumina, etc., it does not specify in particular.
[0034]
The surface protection layer is used for piercing protection, but a stretched product of polyethylene terephthalate film or polypropylene film can be used, and if a nylon film or the like is further provided on the outer side, the flexibility is improved and the bending resistance is improved.
[0035]
The heat-sealing layer is a portion having the highest gas permeability in the film constituting the jacket material, and greatly affects the temporal heat insulation performance of the vacuum heat insulating material.
[0036]
The thickness of the heat-sealing layer is the stability of the sealing quality in the vacuum sealing process, the suppression of gas intrusion from the end face of the heat-sealing part, and the heat leak from the surface when using a metal foil as the gas barrier layer Is considered to be 25 μm to 60 μm.
[0037]
The bag shape of the jacket material is not particularly specified, such as a four-side sealed bag, a gusset bag, an L-shaped bag, a pillow bag, a center tape seal bag, and the like.
[0038]
Furthermore, when improving the initial heat insulation performance and the temporal heat insulation performance of the vacuum heat insulating material, it is also possible to use a getter material such as a gas adsorbent or a moisture adsorbent.
[0039]
The manufacturing method of the vacuum heat insulating material may be made by first bag-making the jacket material, inserting the core material into the bag-made jacket material, reducing the inside, and then sealing by heat fusion, or A jacket material made of a core material and a roll or sheet laminate film is installed in the decompression tank. After the roll or sheet jacket material is placed along the core material, the jacket material is thermally melted. It may be sealed by wearing.
[0040]
The vacuum heat insulating material of the present invention is preferably used as a heat insulating material for refrigeration equipment and refrigerators. When applied to a refrigerator, a vacuum heat insulating material is applied to the outer box side or the inner box side of the space between the outer box and the inner box of the refrigerator, and other spaces are filled with resin foam, or the vacuum heat insulating material and foam It is not particularly specified such that the heat insulation body integrally foamed with the resin body is disposed in the space between the outer box and the inner box of the refrigerator, used in the same manner for the door, or used for the partition plate. It is desirable to use the vacuum heat insulating material between the machine room and the inner box or around the freezer room because it is particularly excellent in heat insulating efficiency and can operate the refrigerator with a low electric energy.
[0041]
As the resin foam, for example, rigid urethane foam, phenol foam, styrene foam or the like can be used, but it is not particularly specified.
[0042]
Further, for example, the foaming agent used for foaming the rigid urethane foam is not particularly specified, but from the viewpoint of protection of the ozone layer and prevention of global warming, cyclopentane, isopentane, n-pentane, isobutane, n- Butane, water (carbon dioxide gas foaming), azo compound, argon and the like are desirable, and cyclopentane is particularly desirable from the viewpoint of heat insulation performance.
[0043]
The refrigerant to be used is not particularly specified such as Freon 134a, isobutane, n-butane, propane, ammonia, carbon dioxide, water and the like.
[0044]
In the present invention, the equipment using the vacuum heat insulating material is not only general refrigeration equipment, cooling / heating equipment, refrigerators, etc., but also refrigerators using electronic cooling, vending machines, etc. It includes equipment that does not require power, such as cold / hot equipment, cold cars, gas equipment, or cooler boxes.
[0045]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example and a comparative example, this invention is not limited only to a present Example. The results are shown in Table 1 for the examples and Table 2 for the comparative examples.
[0046]
Example 1
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed view of essential parts of FIG. 1 and 2, a vacuum heat insulating material 1 is a core material 3 inserted into a jacket material 2 and the inside thereof is decompressed, and has a fin portion 2 </ b> A that is heat-sealed around.
[0047]
The outer covering material 2 is a laminated film having four layers, that is, a heat-fusible layer 4, a gas barrier layer 5, a protective layer 6, and an outermost layer 7 from the inside. The heat-fusible layer 4 has a thickness of 50 μm and a specific gravity of 0.935. The linear low density polyethylene, the gas barrier layer 5 is made of 6 μm thick aluminum foil, the protective layer 6 is made of 12 μm thick polyethylene terephthalate, and the outermost layer 7 is made of 12 μm thick nylon. The tensile elongation of the linear low density polyethylene is 580% in the machine direction and 590% in the transverse direction.
[0048]
3 and 4 are external perspective views of the jacket material before the core material according to the embodiment of the present invention is inserted. In FIG. 3, the jacket material 2 is made by bag-making two laminated films by heat sealing with a three-side seal.
[0049]
The vacuum heat insulating material 1 was produced by inserting the core material 3 dried for 1 hour in a drying furnace at 140 ° C. into the outer cover material 2, reducing the pressure to 10 Pa, and sealing the opening 2 </ b> B by heat sealing.
[0050]
The following evaluation test was performed on the vacuum heat insulating material 1 obtained as described above.
(1) Evaluation of initial thermal conductivity by heat insulation performance test
(2) Evaluation of thermal conductivity after 10 years by accelerated test of thermal insulation performance
(3) Evaluation of the presence or absence of pinholes by repeated bending tests on the fin 2A
(4) Evaluation of pinhole resistance by gelboflex test
(5) Evaluation of gas barrier properties by oxygen permeability test
Here, the gelboflex test was performed on a single plastic film having a thickness of 50 μm, and the number of pinholes generated when the number of bendings was 1000 was measured. Similarly, the oxygen permeability was measured with a single film having a thickness of 50 μm.
[0051]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity in the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.014 W / mK at an average temperature of 24 ° C. There was excellent thermal insulation performance over time.
[0052]
In addition, no pinholes were observed even after repeated folding of the fins of the vacuum heat insulating material.
[0053]
In the gelboflex test with a single film, the number of pinholes was 30, which was small.
[0054]
The oxygen permeability of the film alone is 17000 ml / (m ² (Day · MPa) and the gas barrier property was good.
[0055]
(Example 2)
The vacuum heat insulating material 1 is configured in the same manner as in Example 1, and is a film in which a linear low-density polyethylene and a high-density polyethylene are mixed with the heat-sealing layer 4 of the outer cover material 2. The one with a rate of 50 wt% was used.
[0056]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity in the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.014 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, it showed excellent thermal insulation performance equivalent to that of the linear low-density polyethylene of Example 1.
[0057]
In addition, no pinholes were observed even after repeated folding of the fins of the vacuum heat insulating material.
[0058]
The number of pinholes generated in the gelboflex test with a single film was 40, which was small.
[0059]
The oxygen permeability of the film alone is 19000 ml / (m ² (Day · MPa) and the gas barrier property was good.
[0060]
(Example 3)
The vacuum heat insulating material 1 is configured in the same manner as in Example 1, and is a film in which a linear low-density polyethylene and a high-density polyethylene are mixed with the heat-sealing layer 4 of the outer cover material 2. The one with a rate of 70 wt% was used.
[0061]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity in the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.014 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, it showed excellent thermal insulation performance equivalent to that of the linear low-density polyethylene of Example 1.
[0062]
In addition, no pinholes were observed even after repeated folding of the fins of the vacuum heat insulating material.
[0063]
The number of pinholes in the gelboflex test with a single film was 50, which was small.
[0064]
The oxygen permeability of the film alone is 17000 ml / (m ² (Day · MPa) and the gas barrier property was good.
[0065]
(Example 4)
The vacuum heat insulating material 1 was configured in the same manner as in Example 1, and used was a film formed by coextrusion of two types of linear low-density polyethylene having different specific gravity to the heat-sealing layer 4 of the jacket material 2.
[0066]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity under the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.015 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, excellent thermal insulation performance almost equivalent to that of the linear low density polyethylene of Example 1 was exhibited.
[0067]
In addition, no pinholes were observed even after repeated folding of the fins of the vacuum heat insulating material.
[0068]
The number of pinholes generated in the gelboflex test with a single film was 10, which was much smaller than in the other examples.
[0069]
The oxygen permeability of the film alone is 20000 ml / (m ² · Day · MPa), which was slightly worse than the other examples, but there was no problem and the gas barrier property was good.
[0070]
[Table 1]

[0071]
As described above, by limiting the specifications of the heat-fusible layer, it was possible to obtain a vacuum heat insulating material having excellent pinhole resistance and excellent heat insulating performance over time.
[0072]
Furthermore, as shown in FIG. 4, in the case of a jacket material in which the fin portion is reduced to only two sides facing each other by a cylindrical pillow bag or the like, a crease is formed by folding it perpendicular to the direction in which the tensile elongation is large. Can cope with the elongation and can further suppress the occurrence of pinholes.
[0073]
(Comparative Example 1)
The vacuum heat insulating material 1 was configured in the same manner as in Example 1, and a high-density polyethylene film having a specific gravity of 0.95 was used for the heat-sealing layer 4 of the jacket material 2.
[0074]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity in the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.016 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, excellent thermal insulation performance almost equivalent to that of the linear low density polyethylene of Example 1 was exhibited.
[0075]
However, pinholes were easily generated when the fins of the vacuum heat insulating material were repeatedly bent.
[0076]
The number of pinholes generated in the gelboflex test with a single film was 70, which was significantly increased compared to the examples.
[0077]
The oxygen permeability of the film alone is 22000 ml / (m ² · Day · MPa), which is slightly inferior to the examples.
[0078]
A high-density polyethylene film has no tensile elongation in the transverse direction and has a large anisotropy, so it can be said that pinholes are likely to occur.
[0079]
(Comparative Example 2)
The vacuum heat insulating material 1 was configured in the same manner as in Example 1, and a linear low density polyethylene film having a specific gravity of 0.93 was used for the heat-sealing layer 4 of the jacket material 2.
[0080]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity under the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.020 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, the thermal insulation performance with time was greatly inferior to that of Example, and inferior to that of Comparative Example 1.
[0081]
In addition, no pinholes were observed even after repeated folding of the fins of the vacuum heat insulating material.
[0082]
The number of pinholes generated in the gelboflex test with a single film was 30, which was equivalent to that in Example 1.
[0083]
The oxygen permeability of the film alone is 30000 ml / (m ² (Day · MPa), which is greatly inferior to that of the example and inferior to that of Comparative Example 1.
[0084]
Even in the case of linear low density polyethylene, if the specific gravity is reduced, the gas permeability increases, and the heat insulation performance with time deteriorates greatly.
[0085]
(Comparative Example 3)
The vacuum heat insulating material 1 is configured in the same manner as in Example 1, and is a film in which a linear low-density polyethylene and a high-density polyethylene are mixed with the heat-sealing layer 4 of the outer cover material 2. The one with a rate of 30 wt% was used.
[0086]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity in the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.016 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, the thermal insulation performance with time was inferior compared to the examples.
[0087]
In addition, no pinholes were observed even after repeated folding of the fins of the vacuum heat insulating material.
[0088]
The number of pinholes generated in the gelboflex test with a single film is 20, which is not inferior to Example 1.
[0089]
The oxygen permeability of the film alone is 23000 ml / (m ² · Day · MPa), which is inferior to the examples.
[0090]
Although not as much as the linear low-density polyethylene of Comparative Example 2, the gas permeability increases and the temporal heat insulation performance deteriorates.
[0091]
(Comparative Example 4)
The vacuum heat insulating material 1 is configured in the same manner as in Example 1, and is a film in which a linear low-density polyethylene and a high-density polyethylene are mixed with the heat-sealing layer 4 of the outer cover material 2. The one with a rate of 90 wt% was used.
[0092]
As a result, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material is 0.0025 W / mK at an average temperature of 24 ° C., and the thermal conductivity in the 10-year elapsed condition by the acceleration test is 0.014 W / mK at an average temperature of 24 ° C. Yes, compared to the examples.
[0093]
However, pinholes were easily generated when the fins of the vacuum heat insulating material were repeatedly bent.
[0094]
The number of pinholes generated in the gelboflex test with a single film was 60, which was significantly increased compared to the examples.
[0095]
The oxygen permeability of the film alone is 17000 ml / (m ² (Day · MPa), which is equivalent to that of the example.
[0096]
When the content of the high-density polyethylene is 90 wt%, pinholes are likely to occur, and only a small advantage over Comparative Example 1 is seen.
[0097]
[Table 2]

[0098]
As described above, a linear low-density polyethylene film having a specific gravity of less than 0.935 or a film having a blend ratio of high-density polyethylene of less than 50% or more than 70% is used for the heat-sealing layer of the jacket material. As a result, it was not possible to obtain a vacuum heat insulating material with improved both performances, although either pinhole resistance or gas barrier property could be improved with respect to high density polyethylene.
[0099]
(Example 5)
FIG. 5 is a schematic sectional view of a refrigerator according to Embodiment 5 of the present invention.
[0100]
The refrigerator 8 has a vacuum heat insulating material 1 disposed in a space formed by an outer box 9 made of steel plate and an inner box 10 made of ABS resin, and the space other than the vacuum heat insulating material 1 is made of hard urethane foam 11. Filled with foam. The vacuum heat insulating material 1 includes a wall surface that insulates the refrigerator compartment 12 from the outside, a wall surface that insulates the freezer compartment 13 and the machine room 15 in which the compressor 14 is installed, and the refrigerator compartment 12 and the freezer compartment 13. It is also arranged on the wall to be insulated.
[0101]
The vacuum heat insulating material 1 has the same configuration as that shown in Example 1, and the fin portion 2A is bent and installed on the rigid urethane foam 11 side.
[0102]
When the electric power consumption of the refrigerator comprised in this way was measured, it was falling 20% from the refrigerator which does not equip a vacuum heat insulating material, and it has confirmed the outstanding heat insulation effect.
[0103]
【The invention's effect】
As described above, the vacuum heat insulating material of the present invention includes a core material, and a jacket material made of a laminate film in which a plurality of films having functions of piercing protection, gas barrier, and thermal fusion are laminated, and the jacket For the heat-sealing layer of the material, a plastic film having a tensile elongation in the longitudinal direction and in the transverse direction of 400% or more and a tensile elongation in the longitudinal direction of not more than twice the tensile elongation in the transverse direction is used. is there.
[0104]
This improves the pinhole resistance of the heat-sealing layer, and if the film forming the heat-sealing layer of the jacket material has a large anisotropy, it is weak against the piercing factor by the core material. It is possible to suppress the occurrence of pinholes due to.
[0105]
In the vacuum heat insulating material of the present invention, a linear low density polyethylene having a specific gravity of 0.935 or more is used for a plastic film serving as a heat-sealing layer of a jacket material.
[0106]
By using such a linear low-density polyethylene for the heat-sealing layer, it is possible to improve the mechanical performance on the core material side of the jacket material, and to improve the heat resistance. Therefore, even when it is used for the heat-sealing layer of the vacuum heat insulating material, the gas barrier property is improved.
[0107]
The vacuum heat insulating material of the present invention uses a film in which a linear low density polyethylene and a high density polyethylene are mixed in a plastic film that becomes a heat-sealing layer of a jacket material. The content is 50 wt% or more and 70 wt% or less.
[0108]
Properties can be controlled by the blend ratio of high-density polyethylene and linear low-density polyethylene, and pinhole resistance of linear low-density polyethylene even when used as a heat-sealing layer for vacuum insulation materials. And the gas barrier properties of high-density polyethylene can be utilized.
[0111]
The apparatus using the vacuum heat insulating material of the present invention is one in which the vacuum heat insulating material of the present invention is disposed in a space formed by an outer box, an inner box, and the outer box and the inner box.
[0112]
The vacuum heat insulating material of the present invention is excellent in pinhole resistance and improved long-term reliability, for example, even when the vacuum heat insulating material is applied to a large heat insulating wall of a refrigerator by improving the heat fusion layer of the jacket material. Therefore, it is possible to provide a refrigerator that can save energy for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a vacuum heat insulating material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the main part of FIG.
FIG. 3 is an external perspective view of a jacket material before inserting a core material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an external perspective view of a jacket material before inserting a core material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic sectional view of a refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Vacuum insulation
2 Jacket material
3 Core material
4 Thermal fusion layer
5 Gas barrier layer
6 Protective layer
8 Refrigerator
9 Outer box
10 Inner box

Claims

A core material, and a jacket material made of a laminated film in which a plurality of films having functions of piercing protection, gas barrier, and thermal fusion are laminated, and the thermal fusion layer of the jacket material has a longitudinal direction and a transverse direction. A linear low density polyethylene film having a specific gravity of 0.935 or more is used as a plastic film having a tensile elongation of 400% or more and a tensile elongation in the longitudinal direction of 2 times or less of the tensile elongation in the transverse direction. Vacuum insulation material characterized by

A core material, and a jacket material made of a laminated film in which a plurality of films having functions of piercing protection, gas barrier, and thermal fusion are laminated, and the thermal fusion layer of the jacket material has a longitudinal direction and a transverse direction. As a plastic film having a tensile elongation of 400% or more and a tensile elongation of 2 or less in the longitudinal direction relative to the tensile elongation in the transverse direction, a film in which linear low density polyethylene and high density polyethylene are mixed is used. A vacuum heat insulating material characterized in that the film has a high-density polyethylene content of 50 wt% or more and 70 wt% or less.

An outer box, an inner box, and a vacuum heat insulating material disposed in a space formed by the outer box and the inner box are provided, and the vacuum heat insulating material is the one according to claim 1 or 2. Equipment using vacuum heat insulating material characterized by that.