JP7305922B2

JP7305922B2 - 真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品

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Publication number: JP7305922B2
Application number: JP2018069856A
Authority: JP
Inventors: 将博今井; 琢棟田; 誠溝尻
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2023-07-11
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP2019178768A

Description

本開示は、本開示は、真空断熱材の形成に用いる真空断熱材用外包材に関する。

近年、物品の省エネルギー化を目的として、真空断熱材が用いられている。真空断熱材は、外包材の周縁が熱溶着されてなる袋体の密閉空間内に芯材が配置され、上記密閉空間内が大気圧よりも圧力が低い真空状態に保持されている部材であり、内部の熱対流が抑制されるため、良好な断熱性能を発揮することができる。なお、真空断熱材に用いられる外包材のことを、真空断熱材用外包材、または単に外包材と称して説明する。

真空断熱材用外包材は、真空断熱材内部の真空状態を長期間保持するために、酸素や水蒸気等のガスの透過を抑制するためのガスバリア性能、対向する一対の外包材の周縁を熱でシールしてシール端部を有する袋体を形成し、芯材を封入密閉するための熱溶着性等の物性が要求される。これらの物性を満たすため、真空断熱材用外包材は、一般に、ガスバリア層および熱溶着可能なフィルムを構成部材として含む積層体が採用されている（特許文献１～５）。

特開２００３－２６２２９６号公報特開２０１３－１０３３４３号公報特開２００６－７０９２３号公報特開２０１４－６２５６２号公報特開２００４－０３６７４９号公報

真空断熱材用外包材は、真空断熱材の製造の際に、芯材の角に追従するように折り曲げられる。また、真空断熱材の使用の際に、真空断熱材用外包材の周縁が熱溶着されてなるシール端部が折り曲げられる場合や、芯材の屈曲に応じて真空断熱材用外包材が折れ曲がる場合がある。真空断熱材用外包材は、加熱を伴って折り曲げられ若しくは折り曲げられた状態で高温に曝される等、折り曲げ部分に熱がかかる環境では、上記折り曲げ部分においてガスバリア層にピンホールやクラック等の欠陥が発生しやすく、ガスバリア性能、特に酸素バリア性能が低下しやすいという問題がある。また、真空断熱材においては、角部やシール端部において真空断熱材用外包材にピンホールやクラック等の欠陥が発生すると、真空断熱材の内部真空状態が急激に損なわれ、断熱性能を長期間維持することが困難になるという問題がある。

本開示は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、折り曲げ部分に熱がかかる環境において、上記折り曲げ部分での欠陥発生による酸素バリア性能の低下を抑制することが可能な真空断熱材用外包材、およびそれを用いた真空断熱材、ならびに真空断熱材付き物品を提供することを主目的とする。

本開示は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリア層を有し、上記熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである、真空断熱材用外包材を提供する。

また、本開示は、芯材および上記芯材を封入する外包材を有する真空断熱材であって、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリア層を有し、上記熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである、真空断熱材を提供する。

また、本開示は、熱絶縁領域を有する物品および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、上記真空断熱材は、芯材および上記芯材を封入する外包材を有し、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリア層を有し、上記熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである、真空断熱材付き物品を提供する。

本開示の真空断熱材用外包材によれば、折り曲げ部分に熱がかかる環境において、上記折り曲げ部分での欠陥発生による酸素バリア性能の低下を抑制することが可能であるという効果を奏する。

本開示の真空断熱材用外包材の一例を示す概略断面図である。本開示の真空断熱材の一例を示す概略斜視図および断面図である。

以下、本開示の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。

また、本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の構成の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の構成の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。

以下、本開示の真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品について、詳細に説明する。なお、本開示においては、「シート」および「フィルム」を同義として用いる場合がある。

Ａ．真空断熱材用外包材
本開示の真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリア層を有し、上記熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである。

図１は、本開示の真空断熱材用外包材の一例を示す概略断面図である。本開示の真空断熱材用外包材１０は、熱溶着可能なフィルム１および熱溶着可能なフィルム１の一方の面に配置されたガスバリア層２を有し、熱溶着可能なフィルム１が、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである。図１におけるガスバリア層２は、基材１１と、基材１１の熱溶着可能なフィルム１側の面に配置されたガスバリア膜１２と、を有するガスバリアフィルムである。

本開示によれば、所定の融点範囲のポリエチレンフィルムを熱溶着可能なフィルムとすることで、真空断熱材用外包材の折り曲げ部分に熱がかかる場合であっても、受熱によりポリエチレンフィルムの柔軟性が増すため、上記折り曲げ部分においてポリエチレンフィルムがガスバリア層に追従することができ、ガスバリア層にかかる曲げ応力を小さくすることができる。その結果、本開示の真空断熱材用外包材は、折り曲げ部分でのガスバリア層の欠陥発生が生じにくくなり、ガスバリア性能の低下、特に酸素バリア性能の低下が抑制される。

以下、本開示の真空断熱材用外包材の各構成について詳細に説明する。

１．熱溶着可能なフィルム
本開示における熱溶着可能なフィルムは、真空断熱材用外包材の厚み方向の一方の最外に位置し、一方の最外面を担う部材である。熱溶着可能なフィルムは、本開示の真空断熱材用外包材を用いて真空断熱材を作製する際に芯材と接し、芯材を封止する際に、対向する真空断熱材用外包材の周縁同士をシールする部材である。

本開示における熱溶着可能なフィルムは、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである。融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムを熱溶着可能なフィルムとすることで、受熱により柔軟性が増し、折り曲げ部分においてガスバリア層に追従しやすくなる。また、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムを熱溶着可能なフィルムとすることで、真空断熱材を製造する際に、比較的低温度で真空断熱材用外包材の周縁をシールすることができ、且つ高いシール強度を得ることができる。

熱溶着可能なフィルムは、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムであればよく、中でも融点が１１５℃以下のポリエチレンフィルムであることが好ましく、融点が１１０℃以下のポリエチレンフィルムであることがより好ましい。また、熱溶着可能なフィルムは、融点が９０℃以上のポリエチレンフィルムであることが好ましく、融点が９５℃以上のポリエチレンフィルムであることがより好ましく、融点が１００℃以上のポリエチレンフィルムであることが特に好ましい。ポリエチレンフィルムの融点を上記の温度範囲とすることで、真空断熱材用外包材の折り曲げ部分において、熱溶着可能なフィルムとしてのポリエチレンフィルムがガスバリア層に追従することができ、折り曲げ部分でガスバリア層に欠陥が発生するのを抑制することができる。これにより、真空断熱材用外包材のガスバリア性能の低下、特に酸素バリア性能の低下が抑制可能になる。また、保温タンク等の高温環境下においても、本開示の真空断熱材用外包材が使用可能になる。

ポリエチレンフィルムの融点は、示差走査熱量計を用いてＪＩＳＫ７１２１に準じて求めた値とする。具体的には、真空断熱材用外包材から熱溶着可能なフィルムであるポリエチレンフィルムの試料を採取し、試料約５ｍｇをアルミニウム製セルに入れ、窒素雰囲気下で加熱速度１０℃／分で－５０℃から２００℃まで昇温し、２００℃で５分間保持した後、冷却速度１０℃／分で－５０℃まで降温し、－５０℃で１０分間保持した後再度、加熱速度１０℃／分で２００℃まで昇温したときに測定されるサーモグラムから結晶融解ピーク温度を求め、それを融点とする。示差走査熱量計は、上市されているものから選択することができ、例えばＮＥＴＺＳＣＨ製「ＤＳＣ２０４」を用いることができる。

融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムは、例えば、添加剤の種類や配合量、密度等を調整することで得られる。添加剤としては、例えば、アンチブロッキング剤、滑剤、難燃化剤、充填剤等が挙げられる。

上記熱溶着可能なフィルムは、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムが１つで構成された単層体であってもよく、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムが２つ以上で構成された多層体であってもよい。上記熱溶着可能なフィルムの総厚みは、対向する真空断熱材用外包材同士を接合したときに所望の接着力を得ることが出来る大きさであればよく、例えば１５μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内、好ましくは、２５μｍ以上１１０μｍ以下の範囲内、より好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内とすることが出来る。

２．ガスバリア層
本開示におけるガスバリア層は、熱溶着可能なフィルムの一方の面側に配置される。ガスバリア層は、酸素や水蒸気等のガスに対するガスバリア性能を発揮することが可能な層であれば特に限定されない。このようなガスバリア層としては、例えば、金属箔であってもよく、ガスバリアフィルムであってもよい。ここで、本開示におけるガスバリアフィルムとは、樹脂基材と上記樹脂基材の少なくとも一方の面に配置されたガスバリア膜とを有する複合フィルムをいう。

金属箔としては、例えばアルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、チタン等の箔が挙げられる。

ガスバリアフィルムは、主にガスバリア膜によりガスバリア性能を発揮することができる。ガスバリア膜は、上述した金属箔よりも薄厚である。ガスバリアフィルムのガスバリア膜としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、チタン等の金属または合金で形成された金属薄膜；ケイ素（シリカ）、アルミニウム、ステンレス、チタン、ニッケル、鉄、銅、マグネシウム、カルシウム、カリウム、錫、ナトリウム、ホウ素、鉛、亜鉛、ジルコニウム、イットリウム等の化合物で形成された無機化合物膜等が挙げられる。上記ガスバリア膜は、通常、樹脂基材の少なくとも一方の面に直接形成される。上記ガスバリア膜は、コーティング等による塗布膜であっても良く、蒸着膜であってもよい。また、ガスバリアフィルムの樹脂基材としては、ガスバリア膜を支持することができれば特に限定されず、ナイロン、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、ポリプロピレン等の公知の樹脂フィルムが挙げられる。

本開示の真空断熱材用外包材は、ガスバリア層を少なくとも１つ有するが、２つ以上有していてもよい。また、２つ以上のガスバリア層は、同一であってもよく、異なってもよい。

３．任意の構成
本開示の真空断熱材用外包材は、厚み方向の他方の最外に保護フィルムを有することができる。保護フィルムを有することで、真空断熱材用外包材の厚み方向の他方の最外面を担うことができ、保護フィルム以外の構成部材を損傷や劣化から保護することができる。上記保護フィルムとしては、熱溶着可能なフィルムよりも高融点を示す汎用の樹脂フィルムを用いることができ、例えばナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等が挙げられる。上記保護フィルムの厚みは特に限定されず、適宜設定することができる。

本開示の真空断熱材用外包材は、接着剤層を有していてもよい。接着剤層は、例えば熱溶着可能なフィルムとガスバリア層との間、２つのガスバリア層の間、ガスバリア層と保護フィルムとの間に、位置することができる。接着剤層の材料としては、従来公知の感圧性接着剤、熱可塑性接着剤、硬化性接着剤等を用いることができる。

４．その他
本開示の真空断熱材用外包材は、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムを熱溶着可能なフィルムとし、上記熱溶着可能なフィルムおよび少なくとも１つのガスバリア層を有していればよく、層構成は真空断熱材用外包材のガスバリア性能に応じて適宜設計することができる。例えば、真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムと、第１ガスバリア層と、第２ガスバリア層と、第３ガスバリア層と、をこの順に有する構成が好ましく、上記第１ガスバリア層、上記第２ガスバリア層、および上記第３ガスバリア層が、ポリエチレンテレフタレート樹脂基材の少なくとも一方の面に金属アルミニウム膜を有するガスバリアフィルムであることがより好ましい。また、真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムと、第１ガスバリア層と、第２ガスバリア層と、保護フィルムと、をこの順に有する構成とすることができる。

本開示の真空断熱材用外包材は、水蒸気透過度が低いほど好ましく、例えば、０．１ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることが好ましく、中でも０．０５ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下、特に０．０１ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることが好ましい。上記水蒸気透過度の値は、上記真空断熱材用外包材の初期水蒸気透過度とすることができる。

真空断熱材用外包材の水蒸気透過度は、ＩＳＯ１５１０６－５：２０１５（差圧法）に準拠して、水蒸気透過度測定装置を用いて、温度４０℃、相対湿度差９０％ＲＨの条件で測定した値とする。測定は、まず、所望のサイズに切り取った真空断熱材用外包材のサンプルを、厚み方向（積層方向）において対向する最外面のうち熱溶着可能なフィルムとは反対側の最外面が高湿度側（水蒸気供給側）となるようにして、上記装置の上室と下室との間に装着し、透過面積約５０ｃｍ^２（透過領域：直径８ｃｍの円形）として温度４０℃、相対湿度差９０％ＲＨの条件で測定を行う。水蒸気透過度測定装置は、例えば、英国Ｔｅｃｈｎｏｌｏｘ社製の「ＤＥＬＴＡＰＥＲＭ」を用いることができる。水蒸気透過度の測定は、１つの真空断熱材用外包材につき、少なくとも３つのサンプルに対して行い、それらの測定値の平均をその条件での水蒸気透過度の値とする。

また、本開示の真空断熱材用外包材は、酸素透過度が低いほど好ましく、例えば、０．１ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることが好ましく、中でも０．０５ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であることがより好ましい。上記酸素透過度の値は、上記真空断熱材用外包材の初期酸素透過度とする。

真空断熱材用外包材の酸素透過度は、ＪＩＳＫ７１２６－２Ａ：２００６（プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－第２部：等圧法、付属書Ａ：電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法）を参考に、酸素ガス透過度測定装置を用いて、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件で測定した値とする。測定は、まず所望のサイズに切り取った真空断熱材用外包材のサンプルを、厚み方向（積層方向）において対向する最外面のうち熱溶着可能なフィルムとは反対側の最外面が酸素ガスに接するように配置し、透過面積約５０ｃｍ^２（透過領域：直径８ｃｍの円形）、キャリアガスおよび試験ガスの状態を温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件に調整して行う。上記測定は、キャリアガスを流量１０ｃｃ／分で６０分以上供給してパージしたのち、試験ガス（少なくとも９９．５％の乾燥酸素）を流し、流し始めてから平衡状態に達するまでの時間として１２時間を確保した後、測定を開始する。酸素ガス透過度測定装置としては、例えば、米国ＭＯＣＯＮ社製の「ＯＸＴＲＡＮ」を用いることができる。酸素透過度の測定は、１つの真空断熱材用外包材につき、少なくとも３つのサンプルに対して行い、それらの測定値の平均をその条件での酸素透過度の値とする。

本開示の真空断熱材用外包材の厚みは、特に限定されず、例えば３０μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上とすることができ、また、２００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下とすることができる。

５．製造方法
本開示の真空断熱材用外包材の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリア層を予め成膜し、接着剤層を介して貼り合せるドライラミネーション法や、ガスバリア層の一方の面に直接または接着剤層を介して、熱溶着可能なフィルムを押出形成する方法等が挙げられる。

６．用途
本開示の真空断熱材用外包材は、真空断熱材において、芯材を封入する外包材として用いることができる。本開示の真空断熱材用外包材は、真空断熱材において、熱溶着可能なフィルムが芯材側となるようにして、芯材を介して対向して配置し、加熱して周縁をシールして用いられる。

Ｂ．真空断熱材
本開示の真空断熱材は、芯材および上記芯材を封入する外包材を有するものであって、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムとガスバリア層を有し、上記熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである。

図２（ａ）は、本開示の真空断熱材の一例を示す概略斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ－Ｘ線断面図である。なお、図２（ｂ）において、外包材の各構成部材については図示を省略する。図２（ａ）、（ｂ）に例示する真空断熱材２０は、芯材２１と、芯材２１を封入する外包材１０と、を有し、外包材１０は、熱溶着可能なフィルムおよび熱溶着可能なフィルムの一方の面に配置されたガスバリア層を有し、熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである。また、真空断熱材２０は、芯材２１を介して対向する一対の外包材１０の周縁が熱溶着されてなるシール端部２２を有する。

本開示によれば、芯材を封入する外包材が、上記「Ａ．真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材であるため、シール端部や角部等の真空断熱材の折り曲げ部分に熱がかかる場合であっても、折り曲げ部分に位置するガスバリア層に欠陥が発生しにくく、上記外包材がガスバリア性能を長期間発揮することができる。このため、本開示の真空断熱材は、内部真空状態を維持することができ、長期間高い断熱性能を発揮することができる。

以下、本開示の真空断熱材の各構成について説明する。

１．外包材
本開示の真空断熱材における外包材は、上記芯材を封入する部材である。本開示の真空断熱材における外包材は、上記「Ａ．真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材と同様であるため、ここでの説明は省略する。

２．芯材
本開示の真空断熱材における芯材は、外包材により封入される部材である。なお、封入される（する）とは、外包材を用いて形成された袋体の内部に密封される（する）ことをいう。

上記芯材の材料は、熱伝導率が低いことが好ましく、無機材料であってもよく、有機材料であってもよく、有機材料と無機材料との混合物であってもよい。上記芯材の材料として具体的には、粉粒体、発泡樹脂、繊維等が挙げられ、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

３．その他
本開示の真空断熱材は、外包材の袋体の中に芯材が封入され、密閉された内部が減圧されて真空状態となっている。本開示の真空断熱材の内部の真空度は、例えば５Ｐａ以下であることが好ましい。内部に残存する空気の対流による熱伝導を低くすることができ、優れた断熱性を発揮することが可能となるからである。

本開示の真空断熱材は、熱伝導率が低い程好ましい。上記熱伝導率は、例えば５ｍＷ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましい。熱を外部に伝導しにくくなり、高い断熱効果を奏することができるからである。中でも上記熱伝導率は、４ｍＷ／（ｍ・Ｋ）以下であることがより好ましく、３ｍＷ／（ｍ・Ｋ）以下であることがさらに好ましい。熱伝導率は、ＪＩＳＡ１４１２－２：１９９９に準拠し、高温側３０℃、低温側１０℃、平均温度２０℃の条件で測定した値とすることができる。

４．製造方法
本開示の真空断熱材の製造方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、上記「Ａ．真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材を２枚準備し、それぞれの熱溶着可能なフィルム同士を向き合わせて重ね、外縁の三辺を熱溶着（ヒートシール）してシール端部を形成し、一辺が開口する袋体を得る。この袋体に、開口から芯材を入れた後、上記開口から空気を吸引し、袋体の内部が減圧された状態で開口を封止することで、真空断熱材を得ることができる。

Ｃ．真空断熱材付き物品
本開示の真空断熱材付き物品は、熱絶縁領域を有する物品および真空断熱材を備えるものであって、上記真空断熱材は、芯材および上記芯材を封入する外包材を有し、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムとガスバリア層を有し、上記熱溶着可能なフィルムが、融点が１２０℃以下のポリエチレンフィルムである。

本開示の真空断熱材付き物品によれば、物品に備わる真空断熱材を構成する外包材が、上記「Ａ．真空断熱材用外包材」の項で説明したものであるため、シール端部や角部等の真空断熱材の折り曲げ部分に熱がかかる場合であっても、折り曲げ部分に位置するガスバリア層に欠陥が発生しにくく、上記外包材がガスバリア性能を長期間発揮することができる。これにより、真空断熱材は、長期間高い断熱性能を発揮することができ、物品がこのような真空断熱材を備えることで、物品や物品が用いられる対象物の省エネルギー化を達成することができる。

以下、本開示の真空断熱材付き物品の各構成について説明する。なお、本開示の真空断熱材付き物品における真空断熱材、および上記真空断熱材に用いられる外包材については、上記「Ｂ．真空断熱材」および上記「Ａ．真空断熱材用外包材」の項で詳細に説明したため、ここでの説明は省略する。

本開示の真空断熱材付き物品における物品は、熱絶縁領域を有する。ここで上記熱絶縁領域とは、真空断熱材により熱絶縁された領域であり、例えば、保温や保冷された領域、熱源や冷却源を取り囲んでいる領域、熱源や冷却源から隔離されている領域である。これらの領域は、空間であっても物体であってもよい。上記物品として、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、保温器、保冷器等の電気機器、保温容器、保冷容器、輸送容器、コンテナ、貯蔵容器等の容器、車両、航空機、船舶等の乗り物、家屋、倉庫等の建築物、壁材、床材等の建築資材等が挙げられる。

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。

以下に実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例および比較例で用いた材料を以下に示す。熱溶着可能なフィルムに用いた各ポリエチレンフィルムの融点は、示差走査熱量計（ＮＥＴＺＳＣＨ製「ＤＳＣ２０４」）を用いＪＩＳＫ７１２１に準じて測定した。測定は、ポリエチレンフィルムから試料を採取し、試料約５ｍｇをアルミニウム製セルに入れ、窒素雰囲気下で加熱速度１０℃／分で－５０℃から２００℃まで昇温し、２００℃で５分間保持した後、冷却速度１０℃／分で－５０℃まで降温し、－５０℃で１０分間保持した後再度、加熱速度１０℃／分で２００℃まで昇温したときに測定されたサーモグラムから結晶融解ピーク温度を求め、それを融点とした。

（熱溶着可能なフィルム）
・ポリエチレンフィルムＡ：ＬＩＸ－ＵＳＬ３１０５（東洋紡株式会社製、融点１０２．７℃）
・ポリエチレンフィルムＢ：ＵＬ－１（タマポリ株式会社製、融点１００．５℃）
・ポリエチレンフィルムＣ：ＴＣＳ（三井化学東セロ株式会社製、融点１１３℃）
・ポリエチレンフィルムＤ：ＭＣ－Ｓ（三井化学東セロ株式会社製、融点１１７．７℃）
・ポリエチレンフィルムＥ：ＨＺＲ－２（三井化学東セロ株式会社製、融点１３２．２℃）
・ポリエチレンフィルムＦ：ＬＩＸ－１Ｌ６１０１（東洋紡株式会社製、融点１２５．５℃）

（ガスバリア層Ａ～Ｃ）
・ガスバリア層Ａ：片面に厚み５５ｎｍのアルミニウム膜（Ａｌ膜）が蒸着された厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム基材（東レフィルム加工株式会社製、ＢＲ－１５１７）
・ガスバリア層Ｂ：片面に厚み５５ｎｍのアルミニウム膜（Ａｌ膜）が蒸着された厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム基材（東レフィルム加工株式会社製、ＢＲ－１５１７）
・ガスバリア層Ｃ：片面に厚み２０ｎｍのＳｉＯ_２膜が蒸着された厚み１５μｍの二軸延伸ナイロンフィルム基材（大日本印刷株式会社製、ＩＢ－ＯＮ－ＵＢ）

[実施例１]
（真空断熱材用外包材の作製）
熱溶着可能なフィルムとしてポリエチレンフィルムＡ、ガスバリアフィルムＡ、ガスバリアフィルムＢ、ガスバリアフィルムＣをこの順に有する真空断熱材用外包材を得た。ガスバリアフィルムＡは、Ａｌ膜がガスバリアフィルムＢ側を向く様に配置し、ガスバリアフィルムＢは、Ａｌ膜が熱溶着層側を向く様に配置し、ガスバリアフィルムＣは、ＳｉＯ_２膜が熱溶着層側を向く様に配置した。各フィルムは、接着剤層で接合した。接着剤層を形成するための接着剤は、ポリエステルポリオールを主成分とする主剤（ロックペイント社製製品名：ＲＵ－７７Ｔ）、脂肪族系ポリイソシアネートを含む硬化剤（ロックペイント社製製品名：Ｈ－７）、および酢酸エチルの溶剤が、重量配合比が主剤：硬化剤：溶剤＝１０：１：１４となるように混合された、２液硬化型の接着剤を用いた。上述した接着剤を外側となる側のフィルムの一方の面に塗布量３．５ｇ／ｍ^２となるように塗布して接着剤層を形成し、接着剤層が形成された外側となる側のフィルムと内側となる側のフィルムとを接着剤層を間に挟んで加圧した。

（真空断熱材の作製）
実施例１で得られた真空断熱材用外包材（寸法：３６０ｍｍ×４５０ｍｍ）を２枚準備し、熱溶着可能なフィルム同士が向き合う様にして２枚重ねて、四辺形の三辺をヒートシールして一辺のみが開口した袋体を作成した。芯材として２９０ｍｍ×３００ｍｍ×３０ｍｍのグラスウールを用い、乾燥処理を行った後、袋体に、芯材および乾燥剤として５ｇの酸化カルシウムを収納して、袋体内部を排気した。その後、袋体の開口部分をヒートシールにより密封して真空断熱材を得た。到達圧力は０．０５Ｐａとした。

[実施例２]
熱溶着可能なフィルムとしてポリエチレンフィルムＢを用いたこと以外は、実施例１と同様にして真空断熱材用外包材および真空断熱材を得た。

[実施例３]
熱溶着可能なフィルムとしてポリエチレンフィルムＣを用いたこと以外は、実施例１と同様にして真空断熱材用外包材および真空断熱材を得た。

[実施例４]
熱溶着可能なフィルムとしてポリエチレンフィルムＤを用いたこと以外は、実施例１と同様にして真空断熱材用外包材および真空断熱材を得た。

[比較例１]
熱溶着可能なフィルムとしてポリエチレンフィルムＥを用いたこと以外は、実施例１と同様にして真空断熱材用外包材および真空断熱材を得た。

[比較例２]
熱溶着可能なフィルムとしてポリエチレンフィルムＦを用いたこと以外は、実施例１と同様にして真空断熱材用外包材および真空断熱材を得た。

[評価１]
以下の方法により、実施例１～４および比較例１～２で得た真空断熱材用外包材の、屈曲処理前後の酸素透過度を測定した。結果を下記表１に示す。

１．屈曲処理
実施例１～４および比較例１～２で得た真空断熱材用外包材から、それぞれ幅２１０ｍｍ×長さ２９７ｍｍ（Ａ４サイズ）の長方形のサンプルを切り出し、幅方向の両端を貼り合わせて円筒状に丸め、筒状にした試験片を作成した。この試験片の両端をゲルボフレックステスター（テスター産業社製、機種名ＢＥ１００６）の固定ヘッドと駆動ヘッドとで保持し、ＡＳＴＭＦ３９２に準拠して、４４０度の角度でひねりを加えながら固定ヘッドと駆動ヘッドの間隔を７インチから３．５インチに狭めて、さらにひねりを加えた状態を維持したままヘッドの間隔を１インチまで狭め、その後、ヘッドの間隔を３．５インチまで広げて、さらにひねりを戻しながらヘッドの間隔を７インチまで広げるという往復運動を４０回／ｍｉｎの速さで、温度２５℃で３回行った。

２．酸素透過度の測定
屈曲処理前後の各サンプルについて、酸素透過度測定装置（米国ＭＯＣＯＮ社製、「ＯＸＴＲＡＮ」）を用いて、ＪＩＳＫ７１２６－２Ａ：２００６（プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法－第２部：等圧法、付属書Ａ：電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法）に準拠して、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件で酸素透過度を測定した。測定は、サンプルのガスバリアフィルムＣ側表面が酸素ガスに接するようにして、透過面積約５０ｃｍ^２（透過領域：直径８ｃｍの円形）、キャリアガスおよび試験ガスの状態を温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件に調整して行った。また、上記測定は、キャリアガスを流量１０ｃｃ／分で６０分以上供給してパージしたのち、試験ガス（少なくとも９９．５％の乾燥酸素）を流し、流し始めてから平衡状態に達するまでの時間として１２時間を確保した後、測定を開始した。１つのサンプルにつき少なくとも３点を測定し、それらの測定値の平均をそのサンプルの酸素透過度の値とした。

[評価２]
以下の方法により、実施例１～４および比較例１～２で得た真空断熱材の、初期熱伝導率（λ１）および温度９０℃で３０日保管後の熱伝導率（λ２）を測定し、その差分（Δ（λ１－λ２））を求めた。結果を下記表１に示す。

１．初期熱伝導率（λ１）
実施例１～４および比較例１～２で得た真空断熱材について、熱伝導率測定装置（オートラムダＨＣ－０７４、英弘精機社製）を用いて、ＪＩＳＡ１４１２－２：１９９９（熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法－第２部：熱流計法（ＨＦＭ法））に準拠して熱伝導率を測定した。測定は、真空断熱材の主面が上下方向を向くように配置し、下記の条件で行った。実施例および比較例ごとに、少なくとも３つのサンプルを測定し、それらの測定値の平均をその条件での初期熱伝導率（λ１）とした。
（熱伝導率の測定条件）
・試験の定常に要する時間：１５分以上
・標準板：ＥＰＳ
・高温面の温度：３０℃
・低温面の温度：１０℃
・測定試料の平均温度：２０℃

２．温度９０℃で３０日保管後の熱伝導率（λ２）
実施例１～４および比較例１～２で得た真空断熱材を、それぞれ温度９０℃、湿度無管理の雰囲気中に３０日保管後、初期熱伝導率と同様の方法で熱伝導率を測定し、温度９０℃で３０日保管後の熱伝導率（λ２）を求めた。

上記表１より、融点が所定値以下のポリエチレンフィルムを熱溶着可能なフィルムに用いた実施例１～４の真空断熱材用外包材は、比較例１～２の真空断熱材用外包材と比較して、屈曲処理前後で酸素バリア性能の低下が抑制されていることが確認された。これにより、融点が所定値以下のポリエチレンフィルムを熱溶着可能なフィルムに用いることで、屈曲処理が施されてもピンホール等の欠陥が生じにくいことが示唆された。評価１では、屈曲処理は常温で実施しているが、実施例１～４の真空断熱材用外包材は、常温でも屈曲処理前後での酸素透過度の低下が抑制されていることから、加熱を伴う屈曲処理の場合であっても屈曲処理前後での酸素透過度の低下が抑制されることが示唆される。

また、上記表１より、実施例１～４の真空断熱材用外包材を用いた真空断熱材は、温度９０℃で３０日保管前後での熱伝導率の低下率が比較例１～２よりも小さかった。この結果より、真空断熱材が一定期間熱に曝される場合であっても、真空断熱材の角部においてガスバリア層への欠陥発生が抑制されていることが示唆された。

１ … 熱溶着可能なフィルム
２ … ガスバリア層
１１ … 基材
１２ … ガスバリア膜
１０ … 真空断熱材用外包材
２０ … 真空断熱材
２１ … 芯材
２２ … シール端部

Claims

芯材および前記芯材を封入する外包材を有する真空断熱材であって、
前記外包材は、熱溶着可能なフィルム、および２層以上のガスバリア層を有し、
前記熱溶着可能なフィルムが、融点が１１０℃以下のポリエチレンフィルムであり、
前記ガスバリア層が、樹脂基材、および前記樹脂基材の表面に配置された金属薄膜または無機化合物膜を有し、
酸素透過度が、０．１ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下であり、
前記真空断熱材のＪＩＳＡ１４１２－２：１９９９に準拠した初期熱伝導率と温度９０℃で３０日保管後の熱伝導率の差分が９ｍＷ／（ｍ・Ｋ）以下である、真空断熱材。
熱絶縁領域を有する物品および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、
前記真空断熱材は、芯材および前記芯材を封入する外包材を有し、かつ、前記真空断熱材のＪＩＳＡ１４１２－２：１９９９に準拠した初期熱伝導率と温度９０℃で３０日保管後の熱伝導率の差分が９ｍＷ／（ｍ・Ｋ）以下であり、
前記外包材は、熱溶着可能なフィルム、および２層以上のガスバリア層を有し、
前記熱溶着可能なフィルムが、融点が１１０℃以下のポリエチレンフィルムであり、
前記ガスバリア層が、樹脂基材、および前記樹脂基材の表面に配置された金属薄膜または無機化合物膜を有し、
酸素透過度が、０．１ｃｃ／（ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）以下である、真空断熱材付き物品。