JP5611440B2 - 真空断熱材 - Google Patents
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Description
項1.
内側面に熱融着層を有するガスバリア性複合フィルムからなる外袋と
前記外袋内に封入された芯材
とを備え、
前記外袋内部が減圧されている真空断熱材であって、
前記ガスバリア性複合フィルムの引張弾性率が350MPa以上1000MPa以下であり、且つ
前記熱融着層を構成するフィルムの引張弾性率が80MPa以上300MPa以下であることを特徴とする真空断熱材。
項2.
前記ガスバリア性複合フィルムが揮発性成分を含有し、前記揮発性成分のうち、メタノールとエタノールの合計が2mg/m2以下である項1に記載の真空断熱材。
項3.
前記熱融着層の密度が0.934g/cm3以下である項1又は2に記載の真空断熱材。
項4.
前記ガスバリア性複合フィルムが接着剤層を含有し、前記接着剤層は主剤と硬化剤の2液を混合して反応させる2液反応型ウレタン系接着剤から形成されており、前記主剤の主鎖の末端は、エポキシ変性、ウレタン変性及びカーボネート変性からなる群から選択される少なくとも1種の変性がされている項1〜3のいずれかに記載の真空断熱材。
項5.
給湯用の加熱された温水を貯留する貯湯タンクを備える給湯器において、
前記貯湯タンクの表面が項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われていることを特徴とする給湯器。
項6.
飲料用の加熱された温水を貯留する貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクから供給される温水と飲料の原料とにより得られる温飲料をカップへ注いで販売するカップ式自動販売機において、
前記貯湯タンクの表面が項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われていることを特徴とするカップ式自動販売機。
項7.
商品を収納する収納庫を備え、前記収納庫内の商品を冷蔵状態又は温蔵状態で保存する商品収納装置において、
前記収納庫の少なくとも前面を除く5面を構成する各枠板の内側面が項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われているか、又は、前記各枠板が項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材からなることを特徴とする商品収納装置。
項8.
商品を収納する収納庫を備え、前記収納庫内の商品を冷蔵状態又は温蔵状態で保存する商品収納装置において、
前記収納庫は、仕切板により区画された複数の商品収納室を有し、前記各商品収納室において商品を冷蔵状態又は温蔵状態で保存可能であり、
前記仕切板の表面が項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われているか、又は、前記仕切板が項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材からなることを特徴とする商品収納装置。
項9.
ダクト内にヒータコアを収納した空調ユニットを備える車両用空気調和装置において、前記ダクトの内面と前記ヒータコアとの間に、項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材が配設されていることを特徴とする車両用空気調和装置。
内側面に熱融着層を有するガスバリア性複合フィルムからなる外袋と
前記外袋内に封入された芯材
とを備え、
前記外袋内部が減圧されている真空断熱材であって、
前記ガスバリア性複合フィルムの引張弾性率が350MPa以上1000MPa以下であり、且つ
前記熱融着層を構成するフィルムの引張弾性率が80MPa以上300MPa以下であることを特徴とする。
本発明の真空断熱材に用いられるガスバリア性複合フィルムは、引張弾性率が350MPa以上1000MPa以下である。この中でも500MPa以上700MPa以下が好ましい。
当該測定方法は、次の段階を有する。
段階1:ガスバリア性複合フィルム50mm×280mmを、約0.004m2の小片に切断すること。
段階2:22ml容量ヘッドスペースバイアル及びPTFE内張りシリコンゴム、ギアーパッキン、アルミキャップを用意し、前記少片を封入して密栓すること。
段階3:前記小片が封入されたヘッドスペースバイアルを、ヘッドスペースサンプラーを用いて100℃で30分加熱した後、瓶中のガスを下記ガスクロマトグラフィーに注入すること。
段階4:採取した気体を下記分析条件のガスクロマトグラフィーにてヘッドスペース法で分析すること。
<分析条件>
使用装置:ヘッドスペースサンプラー(PerkinElmer製 TurboMatrix40)、ガスクロマトグラフ(島津製作所製 GC−2010AF)
ヘッドスペースバイアル瓶保温温度:80℃
ヘッドスペースバイアル瓶保温時間:30分
注入時間:0.03min(注入量はおよそ0.924mL相当)
カラム:DB−1301
表面保護層1は、後記で詳細に説明するガスバリア層を保護する機能、及び/又は本発明の真空断熱材に用いられるガスバリア性複合フィルムに機械的強度を付与する機能を有する。
ガスバリア層2は、気体を遮断する機能を有する。これによって、本発明の真空断熱材に用いられるガスバリア性複合フィルムは、本発明の真空断熱材の真空を維持する。
熱融着層3は、ガスバリア性複合フィルムの表層に位置し、ガスバリア性複合フィルムからなる外袋においては、内側面に位置する。
当該測定方法は、次の段階を有する。
当該測定方法は、次の段階を有する。
接着剤層4は、ガスバリア層、及び熱融着層を互いに接着させている。
本発明に用いられるガスバリア性複合フィルムは、ガスバリア層、熱融着層、及び所望により設けられる各層を、接着剤による接着等の公知の方法で積層することによって製造することができる。
本発明の真空断熱材は、
前記ガスバリア性複合フィルムからなる外袋と
前記外袋内に封入された芯材
とを備え、
前記外袋内部が減圧されている。
本発明の真空断熱材が好適に用いられる例としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。
給湯器は、図3に示すように、一般的に、水を加熱するためのヒートポンプユニット40と、ヒートポンプユニット40において加熱された温水を貯留するための貯湯タンク41と、風呂の浴槽やシャワー、台所や洗面台の蛇口などの給水器42とから構成されている。
カップ式自動販売機は、図示は省略するが、一般的には、加熱手段により加熱された飲料用の温水を貯留する貯湯タンクを内部に備えており、前記貯湯タンクから供給される温水を用いて、インスタントコーヒー粉末やインスタントココア粉末、インスタント紅茶粉末などの飲料原料から任意の温飲料を製造し、この温飲料をカップへ注いで販売するものである。
商品収納装置は、紙パック、缶、ビンまたはペットボトル入りの商品を販売する自動販売機や、店舗に設置される冷蔵および温蔵が可能なショーケースなど、商品を収納する収納庫内を仕切板により仕切って、商品を異なる温度(冷蔵状態または温蔵状態)で保存可能とするものである。
車両用空気調和装置は、図6に示すように、一般的には、ダクト60内に、冷却器としてのエバポレータ61、加熱器としてのヒータコア62、ブロワ63、および空気反転空間64を備えている。ヒータコア62とエバポレータ61との間には、エアミックスダンパ65が設けられており、エバポレータ61を通過してきた空気の、ヒータコア62を通過する空気とヒータコア62をバイパスする空気の量を制御する。ヒータコア62よりも下流側の位置には、各種の吹出口66〜68がそれぞれ開口している。ブロワ63によって送り出された空気は、エバポレータ61の一部領域からエバポレータ61内に流入し、エバポレータ61を通過した後、風向反転空間64に流入し、図6の矢印で示す風路に沿って、再びエバポレータ61の他部領域からエバポレータ61内に流入する。流入した空気は、エバポレータ61を通過し、エアミックスダンパ65の制御位置に応じて、ヒータコア62を通過するか、バイパスするか、両者のミックスモードとされるかのいずれかのモードで下流に送られ、温調された空気が、開度調節された各吹出口66〜68に送られるようになっている。
(真空断熱パネル外袋用に用いる複合フィルムの製造)
まず、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETと略称する場合がある)(ユニチカ社、ポリエステルフィルム エンブレットS)(厚さ12μm)に、ドライラミネート法で、二軸延伸ポリアミドフィルム(以下、ONYと略称する場合がある)(ユニチカ社、エンブレムNX)(厚さ15μm)を貼り合せた。
前記のようにして製造した4辺形の複合フィルムの2枚を、ポリプロピレンフィルム同士が対向するように重ねて配置し、トタニ技研工業社製 BH60形製袋機にて、4辺形の3方の端部に、各10mm巾のヒートシールバーにより約210℃の熱をかけることにより、前記ポリプロピレンフィルム同士を熱融着させて280mm×350mmの3方袋に加工した。
複合フィルムを得た後、これを22℃、真空度1.6×10−3Paの条件下、速度5.88m/minで繰り出して、巻き取る工程を実施したこと、及び3方袋を真空乾燥炉内に置いて、80℃、72時間の乾燥処理することを行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の真空断熱パネルを製造した。
複合フィルムを得た後、これを22℃、真空度1.6×10−3Paの条件下、速度5.88m/minで繰り出して、巻き取る工程を実施しなかったこと以外は、実施例2と同様にして、実施例3の真空断熱パネルを製造した。
(真空断熱パネル外袋用に用いるガスバリア性複合フィルムの製造)
まず、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETと略称する場合がある)(ユニチカ社、ポリエステルフィルム エンブレットS)(厚さ12μm)に、ドライラミネート法で、二軸延伸ポリアミドフィルム(以下、ONYと略称する場合がある)(ユニチカ社、エンブレムNX)(厚さ15μm)を貼り合せた。
前記のようにして製造した4辺形の複合フィルムの2枚を、ポリプロピレンフィルム同士が対向するように重ねて配置し、トタニ技研工業社製 BH60形製袋機にて、4辺形の3方の端部に、各10mm巾のヒートシールバーにより約210℃の熱をかけることにより、前記ポリプロピレンフィルム同士を熱融着させて280mm×350mmの3方袋に加工した。
80℃、72時間の乾燥処理をしなかったこと以外は、実施例4と同様にして、実施例5の真空断熱パネルを製造した。
ポリプロピレンフィルム(三井化学東セロ社、RXC11)に換えて、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(三井化学東セロ社、Tux−HC)」(揮発性成分の量0.067mg/g)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、実施例6の真空断熱パネルを製造した。
ドライラミネート用接着剤の主剤として、タケラックA1143(三井化学社)、硬化剤としてタケネートA−3(三井化学社)に換えて、タケラックA520(三井化学社、末端ウレタン変性)とタケネートA−50(三井化学社)を6:1の比率で混合し、酢酸エチルで固形分23%まで希釈した後、グラビヤシリンダーで1つのフィルム表面に13g/m2の量で塗布したこと以外は、実施例6と同様にして、実施例7の真空断熱パネルを製造した。
ドライラミネート用接着剤の主剤として、タケラックA1143(三井化学社)、硬化剤としてタケネートA−3(三井化学社)に換えて、主剤としてタケラックA1102(三井化学社、末端カーボネート変性)、硬化剤としてタケネートA−3070(三井化学社)を16:1の比率で混合し、酢酸エチルで固形分25%まで希釈した後、グラビヤシリンダーで1つのフィルム表面に13g/m2の量で塗布したこと以外は、実施例6と同様にして、実施例8の真空断熱パネルを製造した。
ドライラミネート用接着剤の主剤として、タケラックA1143(三井化学社)、硬化剤としてタケネートA−3(三井化学社)に換えて、主剤としてタケラックA616(三井化学社、末端変性なし)、硬化剤としてタケネートA−65(三井化学社)を16:1の比率で混合し、酢酸エチルで固形分25%まで希釈した後、グラビヤシリンダーで1つのフィルム表面に13g/m2の量で塗布したこと以外は、実施例6と同様にして、実施例9の真空断熱パネルを製造した。
直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(三井化学東セロ社、Tux−HC)に換えて、高密度ポリエチレンフィルム(タマポリ社、HD)」(揮発性成分の量0.007mg/g)を使用したこと以外は、実施例6と同様にして、実施例10の真空断熱パネルを製造した。
ポリプロピレンフィルム(三井化学東セロ社、RXC11)に換えて、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム(東洋紡社、L6102)(揮発性成分の量0.006mg/g)を使用した事、及びドライラミネート用接着剤として、タケラックA616(三井化学社)とタケネートA−3(三井化学社)を16:1の比率で混合し、酢酸エチルで固形分23%まで希釈して使用したこと以外は、実施例3と同様にして、比較例1の真空断熱パネルを製造した。
1.熱融着層として用いたフィルムの揮発性成分の含量
実施例1〜10及び比較例1の真空断熱パネルにおいて熱融着層として用いたフィルムの揮発性成分の含量を、次の段階を有する測定方法により測定した。結果は、前記実施例1〜10及び比較例1中に記載した。
当該ガスバリア性複合フィルムの揮発性成分の量は、次の測定方法によって測定した。結果を表1に示す。
当該測定方法は、次の段階を有する。
段階1:ガスバリア性複合フィルム50mm×280mmを、約0.004m2の小片に切断する。
段階2:22ml容量ヘッドスペースバイアル及びPTFE内張りシリコンゴム、ギアーパッキン、アルミキャップを用意し、前記少片を封入して密栓する。
段階3:前記小片が封入されたヘッドスペースバイアルバイアルを、ヘッドスペースサンプラーを用いて100℃で30分加熱した後、瓶中のガスを下記ガスクロマトグラフィーに注入する。
段階4:採取した気体を下記分析条件のガスクロマトグラフィーにてヘッドスペース法で分析する。
<分析条件>
使用装置:ヘッドスペースサンプラー(PerkinElmer製 TurboMatrix40)、ガスクロマトグラフ(島津製作所製 GC−2010AF)
ヘッドスペースバイアル瓶保温温度:80℃
ヘッドスペースバイアル瓶保温時間:30分
注入時間:0.03min(注入量はおよそ0.924mL相当)
カラム:DB−1301
ガスバリア性複合フィルム及びその熱融着層として用いたフィルムの引張弾性率を、JIS K−7127に準拠した測定方法で、以下の条件により測定した。結果を表2に示す。
中央部には50mm離れて平行な2本の標線を付ける。
装置:ストログラフE−L(製品名)(東洋精機製作所)
熱融着層として用いたフィルムの引張弾性率を、JIS K−6760に準拠した測定方法で測定した。結果を表3に示す。
実施例1〜10及び比較例1の真空断熱パネルの製造のために得た各複合フィルムの屈曲試験を後記の方法で行った。結果を、表4に示す。この結果から明らかなように、実施例1〜10における複合フィルムは、比較例1における複合フィルムに対して、屈曲により生じたピンホールが著しく少なかった。
各複合フィルムについて、210mm×300mmにカットした複合フィルム試料3片をそれぞれ用意し、1片ずつ暗室にてライトビュアー上に設置し、アルミ箔の孔を透過して見える光の数をカウントし、3片の試料の算術平均値を求める。
実施例1〜10及び比較例1で作成した各真空断熱パネルの熱伝導率、およびこれらを105℃で一定時間処理した後の熱伝導率を、英弘精機社製 熱伝導率計計測システムオートA HC−074A(平板熱流計法、2枚熱流方式)を用いて、表5(測定平行条件)、及び表6(測定温度条件)の測定条件にて測定した。熱伝導率計は試料を上下のプレートで挟み、熱流束を測定する。当該熱伝導率計において、熱伝導率は、次式で求められる。
λ:熱伝導率
Qh:高温側熱流量
Qc:低温側熱流量
L:試料の厚さ
ΔT:高温側サンプル表面温度(Th)と低温側サンプル表面温度(Tc)との差
ここで、試料の厚さは、前記熱伝導率計の上下のプレートが試料を挟むことによって、測定される。
2 ガスバリア層
3 ポリプロピレンフィルム層
10 ガスバリア性複合フィルム
20 芯材
30 縁部
40 ヒートポンプユニット
41 貯湯タンク
42 給水器
43 給水配管
44 入水配管
45 出湯配管
46 給湯配管
50A 冷蔵室
50B 温蔵室
54 側枠板
55 仕切板
60 ダクト
61 エバポレータ
62 ヒータコア
63 ブロワ
64 風向反転空間
65 エアミックスダンパ
66 吹出口
100 外袋
200 真空断熱材
Claims (9)
- 内側面に熱融着層を有するガスバリア性複合フィルムからなる外袋と
前記外袋内に封入された芯材
とを備え、
前記外袋内部が減圧されている真空断熱材であって、
前記ガスバリア性複合フィルムの引張弾性率が350MPa以上1000MPa以下であり、且つ
前記熱融着層を構成するフィルムの引張弾性率が80MPa以上300MPa以下であることを特徴とする真空断熱材。 - 前記ガスバリア性複合フィルムが揮発性成分を含有し、前記揮発性成分のうち、メタノールとエタノールの合計が2mg/m2以下である請求項1に記載の真空断熱材。
- 前記熱融着層の密度が0.934g/cm3以下である請求項1又は2に記載の真空断熱材。
- 前記ガスバリア性複合フィルムが接着剤層を含有し、前記接着剤層は主剤と硬化剤の2液を混合して反応させる2液反応型ウレタン系接着剤から形成されており、前記主剤の主鎖の末端は、エポキシ変性、ウレタン変性及びカーボネート変性からなる群から選択される少なくとも1種の変性がされている請求項1〜3のいずれかに記載の真空断熱材。
- 給湯用の加熱された温水を貯留する貯湯タンクを備える給湯器において、
前記貯湯タンクの表面が請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われていることを特徴とする給湯器。 - 飲料用の加熱された温水を貯留する貯湯タンクを備え、前記貯湯タンクから供給される温水と飲料の原料とにより得られる温飲料をカップへ注いで販売するカップ式自動販売機において、
前記貯湯タンクの表面が請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われていることを特徴とするカップ式自動販売機。 - 商品を収納する収納庫を備え、前記収納庫内の商品を冷蔵状態又は温蔵状態で保存する商品収納装置において、
前記収納庫の少なくとも前面を除く5面を構成する各枠板の内側面が請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われているか、又は、前記各枠板が請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材からなることを特徴とする商品収納装置。 - 商品を収納する収納庫を備え、前記収納庫内の商品を冷蔵状態又は温蔵状態で保存する商品収納装置において、
前記収納庫は、仕切板により区画された複数の商品収納室を有し、前記各商品収納室において商品を冷蔵状態又は温蔵状態で保存可能であり、
前記仕切板の表面が請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材により覆われているか、又は、前記仕切板が請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材からなることを特徴とする商品収納装置。 - ダクト内にヒータコアを収納した空調ユニットを備える車両用空気調和装置において、前記ダクトの内面と前記ヒータコアとの間に、請求項1〜4のいずれかに記載の真空断熱材が配設されていることを特徴とする車両用空気調和装置。
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