JP5106319B2

JP5106319B2 - Vacuum insulation

Info

Publication number: JP5106319B2
Application number: JP2008220351A
Authority: JP
Inventors: 恒越後屋; 邦成荒木; 俊光鶴賀; 大五郎嘉本; 崇井関
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-08-28
Also published as: JP2010053977A

Description

本発明は、リサイクル性を向上させた真空断熱材に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material with improved recyclability.

地球温暖化防止に対する社会の取り組みとして、ＣＯ_２の排出抑制を図るため、様々な分野で省エネ化が推進されている。近年の電気製品、特に冷熱関連の家電製品においては消費電力量低減の観点から、真空断熱材を採用して断熱性能を強化したものが主流になっている。また、各種原材料から製品の製造工程に至るまでのあらゆるエネルギー消費量を抑制するため、原材料についてはリサイクル化の推進、製造工程においては燃料代や電気代の抑制等、省エネ化が推進されている。 As a social effort to prevent global warming, energy conservation is being promoted in various fields in order to control CO ₂ emissions. In recent years, electric appliances, particularly household appliances related to cooling and heating, mainly use vacuum heat insulating materials to enhance heat insulating performance from the viewpoint of reducing power consumption. In addition, in order to reduce energy consumption from various raw materials to product manufacturing processes, energy saving is promoted by promoting recycling of raw materials and reducing fuel and electricity costs in the manufacturing process. .

現在市場に流通している省エネ製品に採用されている真空断熱材の従来例としては特許文献１に開示されたものがあるが、この真空断熱材は、ガラス繊維であるグラスウールを芯材とし、ガスバリヤ性の外被材で覆って、内部を減圧状態としたものである。芯材であるグラスウールは一定の厚みになるように、ガラス繊維が熱変形し始める高温で加圧プレスを実施して成形するものであり、芯材にバインダを含まないため断熱性能が良好な真空断熱材が得られるものである。 As a conventional example of a vacuum heat insulating material employed in energy-saving products currently distributed in the market, there is one disclosed in Patent Document 1, but this vacuum heat insulating material uses glass wool, which is glass fiber, as a core material, It is covered with a gas barrier outer covering material and the inside is in a reduced pressure state. Glass wool, which is the core material, is formed by applying pressure press at a high temperature at which the glass fiber begins to be thermally deformed so that it has a constant thickness, and the core material does not contain a binder. A heat insulating material is obtained.

一方で、リサイクル性を考慮した真空断熱材の従来例として、特許文献２に開示されたものがあるが、この真空断熱材は繊維太さ1〜６デニールのポリエステル繊維を５０重量％以上含有するシート状繊維集合体を芯材としたものである。この繊維径にすることによって、従来の連続気泡ウレタンフォームを上回る断熱性能を実現すると共に、使用後のリサイクル性が非常に優れるとしている。
特開２００５−２２０９５４号公報特開２００６−２９５０５号公報 On the other hand, as a conventional example of a vacuum heat insulating material considering recyclability, there is one disclosed in Patent Document 2, but this vacuum heat insulating material contains 50% by weight or more of polyester fiber having a fiber thickness of 1 to 6 denier. A sheet-like fiber assembly is used as a core material. By using this fiber diameter, heat insulation performance that exceeds that of conventional open-cell urethane foam is achieved, and recyclability after use is extremely excellent.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-220954 JP 2006-29505 A

しかしながら、特許文献１及び２の真空断熱材は次のような課題を有している。
特許文献１の真空断熱材については、グラスウールを芯材としているため、断熱性能が良好で機器の省エネルギーの一助となっているものの、機器の耐用年数を超過し廃棄する際、ガラス繊維からなる芯材と主にプラスチック材料で構成されている外被材を分別しないとリサイクル材として用いることが出来ず、リサイクル性という観点においてはあまり考慮されていなかった。 However, the vacuum heat insulating materials of Patent Documents 1 and 2 have the following problems.
About the vacuum heat insulating material of patent document 1, since glass wool is used as a core material, the heat insulating performance is good and helps to save energy of the device. If the outer cover material mainly composed of a plastic material is not separated, it cannot be used as a recycled material and has not been considered much in terms of recyclability.

ガラス繊維は分別して取り出すことで再度ガラス製品に再利用が可能であるが、長期に亘って大気圧がかかった繊維は分断されている場合が多いため、外被材からそのまま取り出すことが困難であり、取り出した場合でもガラス繊維屑が飛散するため作業環境が悪化する等の課題もある。 Glass fiber can be reused in glass products by separating and taking out, but fiber that has been subjected to atmospheric pressure over a long period of time is often broken, so it is difficult to take it out from the jacket material. In addition, even when the glass fiber is taken out, there is a problem that the working environment is deteriorated because the glass fiber scraps are scattered.

また、外被材についてはガスバリヤ性を考慮しているため、プラスチックラミネートフィルムの一部に金属箔を使用しており、再利用や分別リサイクルが困難である。このため多くの場合は埋立て処分をしている現状から、リサイクル性についてはあまり考慮されてなく環境配慮性に課題があった。 Moreover, since the gas barrier property is taken into consideration for the jacket material, a metal foil is used for a part of the plastic laminate film, and it is difficult to reuse or separate and recycle. For this reason, in many cases, since the landfill disposal is carried out, recyclability has not been considered so much and there has been a problem in environmental considerations.

また、特許文献２の真空断熱材については、ポリエステル繊維を芯材に用いたことで芯材自体のリサイクル性は向上しているが、特許文献１と同様に、外被材と芯材を分別して芯材だけの状態にする必要があり、真空断熱材としてのリサイクル性に課題を残している。 In addition, with respect to the vacuum heat insulating material of Patent Document 2, the recyclability of the core material itself is improved by using polyester fiber as the core material. Separately, it is necessary to make the core material only, and there remains a problem in recyclability as a vacuum heat insulating material.

このように、特許文献１と特許文献２を含めた従来の真空断熱材は、構成している材料を分別することで、芯材については一定のリサイクル性を有するものの、外被材についてはリサイクルが困難であるため、真空断熱材全体としてのリサイクル性に欠けるものであった。 As described above, the conventional vacuum heat insulating materials including Patent Document 1 and Patent Document 2 have a certain recyclability for the core material by separating the constituent materials, but the jacket material is recycled. Therefore, it was difficult to recycle the vacuum insulation material as a whole.

本発明は、真空断熱材を構成する芯材と外被材の材料の殆どをプラスチック材料とすることにより、構成材料を分別することなくリサイクル性を大幅に向上させた真空断熱材を提供することを目的とする。 The present invention provides a vacuum heat insulating material in which recyclability is greatly improved without separating the constituent materials by using most of the material of the core material and the jacket material constituting the vacuum heat insulating material as a plastic material. With the goal.

前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
芯材とガスバリヤ膜をもつ外被材とを有し、前記外被材内を減圧して密封した真空断熱材において、前記芯材は、プラスチック材料からなる繊維集合体から構成され、前記外被材は、複数のプラスチックフィルム層からなる金属箔レスのラミネートフィルムであり、前記芯材は、ポリスチレン(ＰＳ)、ポリエステル(ＰＥＴ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、アクリロトリル・ブタンジエン・スチレン樹脂(ＡＢＳ)の熱可塑性樹脂を繊維化して積層した通気性を有する樹脂繊維積層体からなり、前記樹脂繊維積層体のいずれかを単独または複数組合せたものであり、前記芯材と、前記ガスバリヤ膜を除いた前記外被材とのプラスチック材料が同一材料であるものである。 In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.
A vacuum heat insulating material having a core material and a jacket material having a gas barrier film, wherein the jacket material is sealed under reduced pressure, and the core material is made of a fiber assembly made of a plastic material, and the jacket The material is a metal foil-less laminated film composed of a plurality of plastic film layers, and the core material is polystyrene (PS), polyester (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylotolyl / butanediene / styrene resin (ABS) made of a resin fiber laminate having air permeability obtained by fiberizing and laminating a thermoplastic resin, and any one or a combination of the resin fiber laminates, and the core material and the gas barrier film The plastic material is the same material as the jacket material except for.

また、前記真空断熱材において、前記外被材のガスバリヤ膜は、アルミニウムを蒸着したもの、および／または、ポリアクリル酸或いはポリビニルアルコールのプラスチック材料をコーティングしたもの、からなり、同一のガスバリヤ膜を２層または異なるガスバリヤ膜を２層設けたものである。 Further, the Te vacuum heat insulating material odor, gas barrier film of the outer covering material are those aluminum-deposited, and / or those coated with polyacrylic acid or polyvinyl plastic material alcohol, made from the same gas barrier film Two layers or two different gas barrier films are provided.

本発明によれば、ガスバリヤ膜以外の真空断熱材はすべて同一材料であるため、加熱して溶融することで、純度の高いリサイクルプラスチックの原料を得ることができる。 According to the present invention, since all the vacuum heat insulating materials other than the gas barrier film are the same material, a high-purity recycled plastic material can be obtained by heating and melting.

また、真空断熱材を加熱して溶融することにより、リサイクル性を容易にした真空断熱材のリサイクル方法を提供することができる。 Moreover, the recycling method of the vacuum heat insulating material which made recyclability easy by heating and melting a vacuum heat insulating material can be provided.

本発明の実施形態に係る真空断熱材について、図１と図２を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る真空断熱材の断面図である。図２は本実施形態に係る真空断熱材における外被材のラミネート構成を示す断面図である。 The vacuum heat insulating material according to the embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a laminate configuration of the jacket material in the vacuum heat insulating material according to the present embodiment.

図１と図２において、１０は真空断熱材、２１は外被材、２２は表面層、２３は防湿層、２３ａはアルミ蒸着層（実施例１〜７）、２４はガスバリヤ層、２４ａはアルミ蒸着層（実施例１〜５）、２５は熱溶着層、３１は芯材、４１は内袋、をそれぞれ表す。 1 and 2, 10 is a vacuum heat insulating material, 21 is a jacket material, 22 is a surface layer, 23 is a moisture-proof layer, 23a is an aluminum deposition layer (Examples 1 to 7), 24 is a gas barrier layer, and 24a is aluminum. Deposition layers (Examples 1 to 5), 25 represents a heat-welded layer, 31 represents a core material, and 41 represents an inner bag.

「実施例１」
図１に示す実施例１の真空断熱材１０は、外被材２１、内袋３１、芯材４１、吸着剤(図示なし)で構成されている。外被材２１はガスバリヤ性を有するものであれば良いが、金属箔は使用しないものとすることが好ましい。本実施例１では表面層２２、防湿層２３、ガスバリヤ層２４、熱溶着層２５の４層で構成されたラミネートフィルムとした。 "Example 1"
The vacuum heat insulating material 10 of Example 1 shown in FIG. 1 is comprised with the jacket material 21, the inner bag 31, the core material 41, and adsorption agent (not shown). The covering material 21 may be any material having gas barrier properties, but it is preferable not to use a metal foil. In Example 1, a laminate film composed of four layers of a surface layer 22, a moisture-proof layer 23, a gas barrier layer 24, and a heat welding layer 25 was used.

具体的には、表面層２２としては吸湿性が低いポリプロピレンフィルムを設け、防湿層２３はポリエチレンテレフタレートフィルムにガスバリヤ膜２３ａとしてアルミ蒸着層を設け、ガスバリヤ層２４はエチレンビニルアルコール共重合体フィルムにガスバリヤ膜２４ａとしてアルミ蒸着層を設けて、防湿層のアルミ蒸着層と向かい合うように貼り合わせた。熱溶着層２５には汎用性の高い直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いたが、特に限定するものではないので、高密度ポリエチレンやポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート等の熱溶着可能なフィルムであればよい。尚、表面層２２には耐突き刺し強度に優れているポリアミドフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム等を用いても良い。 Specifically, a polypropylene film having low hygroscopicity is provided as the surface layer 22, a moisture barrier layer 23 is provided with an aluminum vapor deposition layer as a gas barrier film 23a on a polyethylene terephthalate film, and a gas barrier layer 24 is provided with a gas barrier on an ethylene vinyl alcohol copolymer film. An aluminum vapor deposition layer was provided as the film 24a and was bonded so as to face the aluminum vapor deposition layer of the moisture-proof layer. Although the linear low-density polyethylene film with high versatility was used for the heat-welding layer 25, it is not particularly limited, and any film that can be heat-welded such as high-density polyethylene, polypropylene, and polybutylene terephthalate may be used. . The surface layer 22 may be made of a polyamide film or a polyethylene terephthalate film that has excellent puncture resistance.

本実施例１で用いたガスバリヤ膜２３ａ，２４ａであるアルミ蒸着層はそれぞれ厚さ５００Å(オングストローム)とし、外被材フィルム２１全体に占める割合は０．３重量％となった。 The aluminum vapor deposition layers, which are the gas barrier films 23a and 24a used in Example 1, were each 500 angstroms (angstrom) in thickness, and the ratio of the entire covering material film 21 was 0.3% by weight.

尚、外被材２１のラミネート構成については、上述と同様特性を有していれば特に４層構成に限定するものではなく、５層や３層又はこれ以外でも良い。各層は二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法によって貼り合わせられるが、溶融したポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック材料を接着材として用いることや、熱によりプラスチックフィルムを張り合わせる熱ラミネート、生分解性の接着剤で張り合わせる等、接着剤や貼り合わせ方法については特に限定するものではない。 The laminate structure of the outer cover material 21 is not particularly limited to the four-layer structure as long as it has the same characteristics as described above, and may be five layers, three layers, or other layers. Each layer is bonded by a dry laminating method via a two-component curable urethane adhesive, but it can be used by using a plastic material such as melted polyethylene or polypropylene as an adhesive, heat laminating a plastic film with heat, biodegradation There is no particular limitation on the adhesive and the bonding method, such as bonding with an adhesive.

芯材３１については、プラスチック材料を高温で溶融して、メルトブローン法により極細になるよう繊維化し、一定の目付け量になるように吸引して集綿して積層したものを使用した。繊維化の方法についてはメルトブローン法の他、スパンボンド法等もあり、特にこれらの方法に限定することはなく繊維化できればよい。本実施例１では芯材３１の材料としてポリスチレン樹脂を選定し、約２８０℃で溶融して平均１０μｍに繊維化した。これを目付け約２，０００ｇ／ｍ²となるように積層し、これをポリエチレンフィルムからなる内袋４１内に収納して、内部を脱気後密封したものとした。 As the core material 31, a plastic material was melted at a high temperature, fiberized so as to be extremely fine by a melt blown method, and sucked to collect a certain basis weight and collected and laminated. As the fiberizing method, there are a melt-blown method, a spunbond method and the like, and the fiber forming method is not particularly limited as long as it can be fiberized. In Example 1, polystyrene resin was selected as the material of the core material 31 and melted at about 280 ° C. to be fiberized to an average of 10 μm. This was laminated so as to have a weight per unit area of about 2,000 g / m ^2, and this was housed in an inner bag 41 made of a polyethylene film, and the interior was sealed after deaeration.

ここで用いたポリスチレン樹脂については、バージン材料を使用できることは勿論であるが、廃家電品やその他使用済製品から回収されたリサイクル材料についても使用することができる。リサイクル材料について、好ましくは粗粉砕後に選別、洗浄したものをペレット状或いは５ｍｍ以下程度に細かく粉砕したものが良いが、特にこれに限定するものではない。 As for the polystyrene resin used here, it is possible to use a virgin material, but it is also possible to use a recycled material collected from waste home appliances and other used products. The recycled material is preferably one that has been selected and washed after coarse pulverization, and is preferably in the form of pellets or finely pulverized to about 5 mm or less, but is not particularly limited thereto.

尚、実施例１においては内袋４１を用いたが、内袋４１の有無については特に問うものでは無く、真空断熱材１０として機能するものが実現できれば良く、また、内袋４１に用いたポリエチレンフィルムについてもこれに限定するものでは無く、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等、熱溶着できるものであれば使用することができる。内袋４１についてはなるべく吸湿性が低く、アウトガスが少ないものが好ましい。また、図示しない吸着剤については合成ゼオライトを用いたが、水分やガスを吸着するものであればシリカゲルや活性炭等の物理吸着タイプや、酸化カルシウム、塩化カルシウム、酸化ストロンチウム等の化学反応型吸着タイプ等を用いることができる。 In the first embodiment, the inner bag 41 is used. However, the presence or absence of the inner bag 41 is not particularly limited. It is only necessary to realize a material that functions as the vacuum heat insulating material 10, and the polyethylene used for the inner bag 41 is also acceptable. The film is not limited to this, and any film that can be thermally welded, such as a polypropylene film, a polyethylene terephthalate film, and a polybutylene terephthalate film, can be used. The inner bag 41 is preferably as low in hygroscopicity as possible and low in outgas. Synthetic zeolite was used for the adsorbent (not shown), but if it adsorbs moisture or gas, physical adsorption type such as silica gel or activated carbon, or chemical reaction type adsorption type such as calcium oxide, calcium chloride, strontium oxide, etc. Etc. can be used.

これらの材料構成で、芯材３１を７０〜９０℃で十分乾燥し、内袋４１で覆った後、一端圧縮して密封状態とし、これを外被材２１に挿入後、内袋４１の密封を解除して、真空包装機にセットした。その後、大気圧から真空度２．２Ｐａまで一気に減圧して、真空度２．２Ｐａ以下で一定時間保持後、外被材２１を封止した。尚、内袋４１の密封解除方法は、カッターや鋏み等で行うものであるが、特に指定するものでは無い。 With these material configurations, the core material 31 is sufficiently dried at 70 to 90 ° C., covered with the inner bag 41, and then compressed into a sealed state. After being inserted into the jacket material 21, the inner bag 41 is sealed. Was released and set in a vacuum packaging machine. Thereafter, the pressure was reduced from atmospheric pressure to a vacuum degree of 2.2 Pa at once, and after holding for a certain time at a vacuum degree of 2.2 Pa or less, the jacket material 21 was sealed. In addition, although the sealing release method of the inner bag 41 is performed by a cutter, a squeeze or the like, it is not particularly specified.

これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で１．８〜２．３(ｍＷ／ｍ・Ｋ)と良好な値が得られた。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、９〜１１(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。 The heat conductivity of the vacuum heat insulating material obtained in this way was measured with a heat conductivity measuring device Auto λHC-074 manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd., and the initial value was good at 1.8 to 2.3 (mW / m · K). A good value was obtained. As a result of verifying the thermal conductivity after a lapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 9 to 11 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam.

また、使用後を想定したリサイクル性については、真空断熱材１０をそのままの状態で加熱槽に入れて約３００℃で加熱したところ、アルミ蒸着層２３ａ，２４ａ以外のプラスチックフィルムは溶融状態となり、アルミ蒸着層２３ａ，２４ａについては溶融した樹脂の底に沈殿した状態となった。この溶融したプラスチック部分だけを取り出して冷却することで混合プラスチック塊が得られ、加熱槽に残ったアルミ蒸着層２３ａ、２４ａは、更に加熱して約７００℃とすることで、アルミニウムが溶融して最終的にはアルミニウム塊が得られ、リサイクル材として使用できるものであることを確認した。 As for recyclability after use, when the vacuum heat insulating material 10 is placed in a heating tank as it is and heated at about 300 ° C., the plastic films other than the aluminum vapor-deposited layers 23a and 24a are in a molten state. The deposited layers 23a and 24a were precipitated at the bottom of the molten resin. Only the molten plastic part is taken out and cooled to obtain a mixed plastic lump. The aluminum vapor deposited layers 23a and 24a remaining in the heating tank are further heated to about 700 ° C., so that the aluminum melts. Finally, it was confirmed that an aluminum lump was obtained and could be used as a recycled material.

「実施例２」
実施例２においては、芯材３１の材料としてポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)樹脂を選定し、約３００℃で溶融して平均１０μｍに繊維化した以外は実施例１と同じとした。これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で２．６〜３．５(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１２〜１３(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。また、使用後を想定したリサイクル性については実施例１と同様であった。 "Example 2"
In Example 2, a polyester (polyethylene terephthalate) resin was selected as the material of the core material 31 and was the same as Example 1 except that it was melted at about 300 ° C. and fiberized to an average of 10 μm. The heat conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with a heat conductivity measuring device Auto λHC-074 manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd., and the initial value was 2.6 to 3.5 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after an elapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 12 to 13 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam. The recyclability after use was the same as in Example 1.

「実施例３」
実施例３においては、実施例２においては、芯材３１の材料としてポリプロピレン樹脂を選定し、約２６０℃で溶融して平均１０μｍに繊維化した以外は実施例１と同じとした。これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で３．２〜４．５(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１４〜１５(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。また、使用後を想定したリサイクル性については実施例１と同様であった。 "Example 3"
In Example 3, Example 2 was the same as Example 1 except that polypropylene resin was selected as the material of the core material 31 and melted at about 260 ° C. to fiberize to an average of 10 μm. When the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with Eihiro Seiki's thermal conductivity measuring machine Auto λHC-074, the initial value was 3.2 to 4.5 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after a lapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 14 to 15 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam. The recyclability after use was the same as in Example 1.

「実施例４」
実施例４においては、芯材３１の材料としてポリエチレン樹脂を選定し、約２７０℃で溶融して平均１０μｍに繊維化した以外は実施例１と同じとした。これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で２．７〜３．２(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１２〜１３(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。また、使用後を想定したリサイクル性については実施例１と同様であった。 Example 4
In Example 4, polyethylene resin was selected as the material of the core material 31, and it was the same as Example 1 except that it was melted at about 270 ° C. and fiberized to an average of 10 μm. When the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with Eihiro Seiki's heat conductivity measuring machine Auto λHC-074, the initial value was 2.7 to 3.2 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after an elapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 12 to 13 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam. The recyclability after use was the same as in Example 1.

「実施例５」
実施例５においては、芯材３１の材料としてアクリロトリル・ブタンジエン・スチレン樹脂を選定し、約２７０℃で溶融して平均１０μｍに繊維化した以外は実施例１と同じとした。これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で４．８〜５．１(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１６〜１８(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。また、使用後を想定したリサイクル性については実施例１と同様であった。 "Example 5"
In Example 5, acrylotolyl / butanediene / styrene resin was selected as the material of the core material 31 and was the same as Example 1 except that it was melted at about 270 ° C. and fiberized to an average of 10 μm. When the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with Eihiro Seiki Co., Ltd. thermal conductivity measuring device Auto λHC-074, the initial value was 4.8 to 5.1 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after a lapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 16 to 18 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam. The recyclability after use was the same as in Example 1.

「比較例１」
比較例１では、芯材３１の材料として平均繊維径４μｍのバインダを含まないグラスウールを選定した以外は実施例１と同じとした。これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で１．０〜１．５(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、７〜１０(ｍＷ／ｍ・Ｋ)と良好であった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。 “Comparative Example 1”
Comparative Example 1 was the same as Example 1 except that glass wool not including a binder having an average fiber diameter of 4 μm was selected as the material of the core material 31. When the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with Eihiro Seiki's thermal conductivity measuring machine Auto λHC-074, the initial value was 1.0 to 1.5 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after a lapse of 10 years in an atmosphere of 70 ° C., it was as good as 7 to 10 (mW / m · K). Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam.

しかし、使用後を想定したリサイクル性については実施例１と同様に加熱したが、グラスウールは溶融せず、外被材のプラスチック層だけが溶融し、リサイクル使用できるレベルに分別ができなかった。尚、グラスウールが溶融する８００℃以上の高温まで加熱する場合、溶融に要する熱エネルギーが膨大となり現実的では無い。 However, the recyclability assumed after use was heated in the same manner as in Example 1. However, the glass wool did not melt and only the plastic layer of the jacket material melted, and could not be separated to a recyclable level. In addition, when heating to the high temperature of 800 degreeC or more which melt | dissolves glass wool, the thermal energy required for melting becomes enormous and is not realistic.

「実施例６」
実施例６においては、芯材３１の材料として実施例２と同じポリプロピレン樹脂を繊維化したものを選定し、外被材２１を、表面層２２として二軸延伸ポリプロピレンフィルム、防湿層２３として二軸延伸ポリプロピレンフィルムにガスバリヤ膜２３ａとしてアルミ蒸着層を設けたもの、ガスバリヤ層２４としては二軸延伸ポリプロピレンフィルムにガスバリヤ膜２４ｂとしてポリビニルアルコール樹脂層を厚さ約１μｍになるようにコーティングしたものとし、熱溶着層２５を未延伸ポリプロピレンフィルムとした。 "Example 6"
In Example 6, as the material of the core material 31, a material obtained by fiberizing the same polypropylene resin as in Example 2 is selected, and the jacket material 21 is biaxially stretched polypropylene film as the surface layer 22 and biaxial as the moisture-proof layer 23. A stretched polypropylene film is provided with an aluminum vapor deposition layer as a gas barrier film 23a, and a gas barrier layer 24 is a biaxially stretched polypropylene film coated with a polyvinyl alcohol resin layer as a gas barrier film 24b to a thickness of about 1 μm. The welding layer 25 was an unstretched polypropylene film.

ガスバリヤ膜２３ａであるアルミ蒸着層とガスバリヤ膜２４ｂであるポリビニルアルコール樹脂層は接着剤を挟んで向かい合うように配置した。尚、ガスバリヤ膜２３ａ及び２４ａについては特にこれらに限定することはなく、ステンレス等の金属や無機系材料等の蒸着及びポリアクリル酸等の樹脂系のコーティング層でも良く、２３ａ，２４ａが同じものを使用しても構わない。 The aluminum vapor deposition layer which is the gas barrier film 23a and the polyvinyl alcohol resin layer which is the gas barrier film 24b are arranged to face each other with an adhesive interposed therebetween. The gas barrier films 23a and 24a are not particularly limited, and may be a metal such as stainless steel, a vapor deposition of an inorganic material, or a resin-based coating layer such as polyacrylic acid. You can use it.

内袋４１については未延伸ポリプロピレンとし、芯材３１と外被材２１がポリプロピレン樹脂を主体とした構成とした。 The inner bag 41 is made of unstretched polypropylene, and the core material 31 and the jacket material 21 are mainly composed of polypropylene resin.

これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で３．２〜５．１(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１２〜１４(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。また、使用後を想定したリサイクル性についてはポリプロピレン主体の材料としたため、加熱溶融して得られた材料は再び繊維化できるもので、真空断熱材の芯材として使用できることを確認した。 When the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with Eihiro Seiki Co., Ltd. thermal conductivity measuring device Auto λHC-074, the initial value was 3.2 to 5.1 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after a lapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 12 to 14 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam. Moreover, since the recyclability assumed after use was made of a polypropylene-based material, it was confirmed that the material obtained by heating and melting can be made into fiber again and can be used as a core material of a vacuum heat insulating material.

「実施例７」
実施例７においては、芯材３１の材料として実施例２と同じポリエステル樹脂を繊維化したものを選定し、外被材２１を、表面層２２として二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、防湿層２３として二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにガスバリヤ膜２３ａとしてアルミ蒸着層を設けたもの、ガスバリヤ層２４としては二軸延伸ポリエチレンテレフタレートにガスバリヤ膜２４ｂとしてポリビニルアルコール樹脂層を厚さ約１μｍになるようにコーティングしたものとし、熱溶着層２５を未延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムとした。 "Example 7"
In Example 7, the same polyester resin as that of Example 2 was selected as the material of the core material 31, and the outer cover material 21 was formed as a biaxially stretched polyethylene terephthalate film as the surface layer 22 and as the moisture-proof layer 23. An axial-stretched polyethylene terephthalate film provided with an aluminum vapor deposition layer as a gas barrier film 23a, and as a gas barrier layer 24, a biaxially-stretched polyethylene terephthalate was coated with a polyvinyl alcohol resin layer as a gas barrier film 24b to a thickness of about 1 μm. The heat-welded layer 25 was an unstretched polybutylene terephthalate film.

ガスバリヤ膜２３ａと２４ｂは接着剤を挟んで向かい合うように配置した。尚、ガスバリヤ膜２３ａ，２４ａであるアルミ蒸着層、ポリビニルアルコール樹脂層については特にこれらに限定することはなく、ステンレス等の金属や無機系材料等の蒸着及びポリアクリル酸等の樹脂系のコーティング層でも良く、２３ａ，２４ａが同じものを使用しても構わない。 The gas barrier films 23a and 24b were arranged to face each other with an adhesive interposed therebetween. Note that the aluminum vapor deposition layers and the polyvinyl alcohol resin layers that are the gas barrier films 23a and 24a are not particularly limited to these, vapor deposition of metals such as stainless steel and inorganic materials, and resin-based coating layers such as polyacrylic acid. However, the same 23a and 24a may be used.

内袋４１については未延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムとし、芯材３１と外被材２１がポリエステル系樹脂を主体とした構成とした。 The inner bag 41 is an unstretched polybutylene terephthalate film, and the core material 31 and the jacket material 21 are mainly composed of a polyester resin.

これにより得られた真空断熱材１０の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で２．９〜４．８(ｍＷ／ｍ・Ｋ)であった。これを７０℃雰囲気下での１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１４〜１６(ｍＷ／ｍ・Ｋ)という値となった。１０年相当経過後もグラスウールや硬質ウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性能が良い結果が得られた。また、使用後を想定したリサイクル性についてはポリエステル系樹脂主体の材料としたため、加熱溶融して得られた材料は再び繊維化でき、真空断熱材の芯材として使用できることを確認した。 When the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 10 obtained in this way was measured with Eihiro Seiki's thermal conductivity measuring machine Auto λHC-074, the initial value was 2.9 to 4.8 (mW / m · K). there were. As a result of verifying the thermal conductivity after a lapse of 10 years in an atmosphere at 70 ° C., a value of 14 to 16 (mW / m · K) was obtained. Even after 10 years, the results showed better heat insulation performance than heat insulating materials such as glass wool and rigid urethane foam. In addition, since the recyclability assumed after use was made of a polyester resin-based material, it was confirmed that the material obtained by heating and melting could be made into fiber again and used as a core material of a vacuum heat insulating material.

以上のように、本実施形態に係る真空断熱材については、従来リサイクルが困難だったアルミニウム等の金属層を含んだプラスチックラミネートフィルム製の外被材と、芯材をプラスチック材料としたことにより、リサイクル性を大幅に向上させたものである。また、本実施形態に係る真空断熱材については、芯材と外被材の殆どを同系のプラスチック材料とすることで、再び同系材料としてのリサイクルができることから、リサイクル性を大幅に向上させた真空断熱材を提供できるものである。 As described above, for the vacuum heat insulating material according to the present embodiment, the outer cover material made of a plastic laminate film including a metal layer such as aluminum, which has conventionally been difficult to recycle, and the core material made of a plastic material, Recyclability is greatly improved. In addition, for the vacuum heat insulating material according to the present embodiment, since most of the core material and the jacket material are made of the same plastic material, it can be recycled again as the same material, so that the vacuum that greatly improves recyclability. Insulation can be provided.

本実施形態に係る真空断熱材については、冷蔵庫、高温槽、恒温槽等、冷熱機器全般、その他、冷暖房効率の向上が期待できる住宅・建物、自動車や電車等の車両分野等にも広く応用展開することができる。 The vacuum heat insulating material according to this embodiment is widely applied to refrigerators, high-temperature baths, thermostatic baths, etc., for general cooling and heating equipment, and other fields such as houses and buildings where automobiles and trains can be expected to improve cooling and heating efficiency. can do.

取り纏めて再度、本発明の実施形態に係る真空断熱材について説明する。すなわち、本実施形態が解決すべき課題を述べるとともにその特徴を概説すると、従来、グラスウール等の無機繊維をバインダや加熱プレスにより成形した芯材を用いた真空断熱材は、断熱性能面では優れており、機器の省エネルギーに貢献しているが、製品耐用年数を経過して廃棄する際、芯材としては外被材からの分別が必要であるが、高温で溶融することでガラスの原料としてリサイクルできるが、溶融させるための熱エネルギーが膨大であるという課題があった。また、外被材については金属層を含むプラスチックラミネートフィルムであることからリサイクル用途が無く、省エネ性とリサイクル性が課題となっていた。 In summary, the vacuum heat insulating material according to the embodiment of the present invention will be described again. That is, the problems to be solved by the present embodiment are described and the characteristics thereof are outlined. Conventionally, a vacuum heat insulating material using a core material obtained by molding inorganic fibers such as glass wool by a binder or a hot press is excellent in terms of heat insulating performance. Although it contributes to energy saving of equipment, when it is discarded after the product's useful life, it is necessary to separate it from the jacket material as the core material, but it is recycled as a raw material for glass by melting at high temperature However, there is a problem that the heat energy for melting is enormous. Further, since the outer cover material is a plastic laminate film including a metal layer, there is no recycling application, and energy saving and recycling properties have been problems.

また、従来、芯材をポリエステル繊維化した真空断熱材においては、芯材に対する溶融熱エネルギーの膨大さの課題はある程度解決できるが、断熱性能面で大幅に劣っていること、さらに外被材のリサイクル性の課題については解決できていないことから、断熱性能と環境配慮の両面を併せ持つ真空断熱材の開発が従来から求められていた。 Conventionally, in the vacuum heat insulating material in which the core material is made of polyester fiber, the problem of the enormous amount of heat of fusion with respect to the core material can be solved to some extent, but the heat insulating performance is greatly inferior. Since the problem of recyclability has not been solved, development of a vacuum heat insulating material having both heat insulating performance and environmental consideration has been conventionally demanded.

そこで、本実施形態では、真空断熱材を構成する材料をなるべく分別せずにリサイクルできるようにするため、芯材と外被材を構成する材料の殆どをプラスチック化することで、リサイクル性を向上させ、断熱性能が良好な真空断熱材を提供することができる。使用済真空断熱材を加熱することによって、プラスチック部分は溶融し、金属やその他材料については融点や比重の違いで容易に分離させることができるので、リサイクル性を向上させるものである。 Therefore, in this embodiment, in order to be able to recycle the material that constitutes the vacuum heat insulating material as much as possible, the material that constitutes the core material and the jacket material is made plastic, thereby improving the recyclability. Thus, it is possible to provide a vacuum heat insulating material with good heat insulating performance. By heating the used vacuum heat insulating material, the plastic part is melted, and metals and other materials can be easily separated by differences in melting point and specific gravity, thereby improving recyclability.

そして、本実施形態をより具体化したものとして、次のような構成を有し、機能乃至作用を奏するものを挙げることができる。すなわち、芯材とガスバリヤ性をもつ外被材とを有し、外被材内を減圧して密封してなる真空断熱材において、芯材がプラスチック材料からなる繊維集合体又は発泡体のいずれか或いは両方とし、外被材が複数のプラスチックフィルム層からなる金属箔レスのラミネートフィルムである構成とする。 As a more specific embodiment of the present embodiment, there can be mentioned one having the following configuration and having functions or actions. That is, in a vacuum heat insulating material having a core material and a jacket material having a gas barrier property, and the inside of the jacket material is sealed by reducing pressure, either the fiber assembly or the foamed material in which the core material is made of a plastic material Or it is set as both, and it is set as the structure which is a metal foil-less laminated film which a coating material consists of a several plastic film layer.

ここで、芯材が、ポリスチレン(ＰＳ)、ポリエステル(ＰＥＴ)、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、アクリロトリル・ブタンジエン・スチレン樹脂(ＡＢＳ)等の熱可塑性樹脂のいずれかを繊維化して積層した通気性を有する樹脂繊維積層体からなり、いずれかの樹脂繊維積層体を単独又は複数組合せたことを特徴とすることによって、大気圧が長期に亘って作用してもガラス繊維のように分断されないため、外被材からの取り出し時に繊維屑が飛散しにくく、溶融することによって再度原料に戻すことが容易である。また、本実施形態の具体的構成として、芯材がポリオレフィン系樹脂からなる連続気泡発泡体であることを特徴とすることによって、外被材から取り出す際及び再利用する際に上述した効果と同様な効果を奏する。 Here, the core material is a fiber made of thermoplastic resin such as polystyrene (PS), polyester (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylotolyl / butanediene / styrene resin (ABS) and laminated. It consists of a resin fiber laminate having air permeability, and any one of the resin fiber laminates is used alone or in combination, so that even if atmospheric pressure acts for a long period of time, it is not divided like glass fibers. For this reason, fiber scraps are less likely to be scattered when taken out from the jacket material, and can be easily returned to the raw material by melting. Further, as a specific configuration of the present embodiment, the core material is an open-cell foam made of a polyolefin resin, which is similar to the above-described effect when the core material is taken out and reused. Has an effect.

また、本実施形態の外被材がプラスチックフィルムを複数枚ラミネートしてなり、プラスチックフィルムのうち、少なくとも１枚にガスバリヤ膜を有しており、ガスバリヤ膜に含む金属の量が、重量比で外被材プラスチックフィルムの０．５％以下であることを特徴とするものであるため、用済み後に加熱して溶融させることにより、樹脂塊が得られ再生プラスチック原料として使用することができるものである。また、金属の量が０．５％以下であることから、プラスチックフィルムだけを溶かす温度帯においては金属は残渣として残るため、プラスチックだけを取り出すことが容易である。 In addition, the outer cover material of the present embodiment is formed by laminating a plurality of plastic films, and at least one of the plastic films has a gas barrier film, and the amount of metal contained in the gas barrier film is an outer weight ratio. Since it is 0.5% or less of the material plastic film, a resin lump is obtained by heating and melting after use, and can be used as a recycled plastic raw material. . Further, since the amount of the metal is 0.5% or less, the metal remains as a residue in the temperature zone where only the plastic film is melted, and therefore it is easy to take out only the plastic.

また、本実施形態の外被材のガスバリヤ膜がアルミニウムを蒸着したもの、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール等のプラスチック材料をコーティングしたものからなり、少なくとも同じガスバリヤ膜を２層、或いは異なるガスバリヤ膜を２層設けたことを特徴とするものであることから、上述した効果と同様な効果を奏する。 Further, the gas barrier film of the outer cover material of the present embodiment is formed by depositing aluminum, or by coating a plastic material such as polyacrylic acid or polyvinyl alcohol. At least two of the same gas barrier film or two different gas barrier films are used. Since it is characterized by the provision of layers, the same effects as described above can be obtained.

また、本実施形態では、芯材とガスバリヤ性をもつ外被材を有し、外被材内を減圧して密封してなる真空断熱材において、芯材がプラスチック材料からなる繊維集合体又は発泡体のいずれか或いは両方とし、外被材が複数のプラスチックフィルム層からなる金属箔レスのラミネートフィルムで構成され、芯材と外被材を構成するガスバリヤ膜を除くプラスチックフィルム材料が少なくとも同一材料であることを特徴とするものであるから、ガスバリヤ膜以外は全て同じ材料であるため、加熱して溶融することで、純度の高いリサイクルプラスチックの原料として使用することができる。 Further, in the present embodiment, in a vacuum heat insulating material having a core material and a jacket material having a gas barrier property, and the inside of the jacket material is sealed by reducing the pressure, a fiber aggregate or foam made of a plastic material as the core material One or both of the body, and the jacket material is made of a metal foil-less laminate film composed of a plurality of plastic film layers, and the plastic film material excluding the gas barrier film constituting the core material and the jacket material is at least the same material. Since it is characterized by the fact that it is the same material except for the gas barrier film, it can be used as a raw material for recycled plastic with high purity by heating and melting.

また、芯材と外被材のガスバリヤ膜を除くプラスチック材料が、ポリプロピレン(ＰＰ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)のいずれかであることを特徴とするものであるから、汎用性の高い原料としてリサイクルできるものである。 Further, the plastic material excluding the gas barrier film of the core material and the jacket material is characterized in that it is one of polypropylene (PP), polyethylene (PE), and polyethylene terephthalate (PET). It can be recycled as a high raw material.

本発明の実施形態に係る真空断熱材の断面図である。It is sectional drawing of the vacuum heat insulating material which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る真空断熱材における外被材のラミネート構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the laminated structure of the jacket material in the vacuum heat insulating material which concerns on this embodiment.

Explanation of symbols

１０真空断熱材
２１外被材
２２表面層
２３防湿層
２３ａアルミ蒸着層（実施例１〜７）
２４ガスバリヤ層
２４ａアルミ蒸着層（実施例１〜５）
２５熱溶着層
３１芯材
４１内袋 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vacuum heat insulating material 21 Cover material 22 Surface layer 23 Moisture-proof layer 23a Aluminum vapor deposition layer (Examples 1-7)
24 Gas barrier layer 24a Aluminum vapor deposition layer (Examples 1-5)
25 Thermal Welding Layer 31 Core Material 41 Inner Bag

Claims

In a vacuum heat insulating material having a core material and a jacket material having a gas barrier film, and sealing the interior of the jacket material by reducing the pressure,
The core material is composed of a fiber assembly made of a plastic material,
The jacket material is a metal foil-less laminated film composed of a plurality of plastic film layers,
The core material is a breathable resin fiber obtained by fiberizing and laminating a thermoplastic resin of polystyrene (PS), polyester (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylotolyl / butanediene / styrene resin (ABS). It consists of a laminate, and any one or a combination of the resin fiber laminates,
The vacuum heat insulating material, wherein the core material and the plastic material of the jacket material excluding the gas barrier film are the same material.

In claim 1,
The gas barrier film of the outer cover material is formed by depositing aluminum and / or coating a plastic material of polyacrylic acid or polyvinyl alcohol,
A vacuum heat insulating material comprising two layers of the same gas barrier film or two different gas barrier films.