JPH0156316B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は粉末真空断熱法を利用した断熱構造体
の製造方法に関するものである。 従来例の構成とその問題点 従来より、断熱材としてはグラスウール、石
綿、セラミツクフオーム、珪酸カルシウムなどの
無機材料や、ポリスチレン、エポキシ、ポリウレ
タンなどの発泡体に代表される有機材料が知られ
ており断熱性、耐熱性、機械的強度、作業性、経
済性などの観点より各種用途に用いられている。 冷蔵庫などの低温用断熱材としては、ポリエチ
レンフオーム、発泡ポリスチレン、フオームラバ
ー、硬質ポリウレタンフオーム、フエノールフオ
ームなどの発泡体が主に用いられており、0.015
〜0.037kcal／mh℃の熱伝導率を示しているが、
省エネルギーの立場より、より断熱効果の優れた
断熱材が望まれている。 また、液化窒素タンクなどに用いられる極低温
用断熱材としては0.01Torr以上の高真空に排気
された発泡パーライト紛末が用いられているが、
この場合発泡パーライト粉末が充填される容器は
高真空に耐えるため厚い鉄製の容器にせねばなら
ず、このことが粉末真空断熱法利用の１つの問題
点となつている。 プラスチツク容器内に保温断熱材を充填し、真
空に排気してなる断熱構造体は0.01kcal／mh℃
以下の熱伝導率を持ち優れた断熱特性を示すが、
一般にプラスチツクは金属に比べて空気透過率が
大きく、断熱特性は時間とともに劣化する。プラ
スチツクに対するこの空気透過を抑える１つの方
法として、プラスチツク容器を発泡ポリウレタン
などの発泡樹脂でもつて被覆する方法があるが、
この場合でも発泡に用いたフロンガスの一部は、
時間の経過とともにプラスチツク容器内に入り断
熱構造体の断熱特性を劣化させるという欠点があ
る。前記問題点に対し本発明者らは、プラスチツ
ク容器内に保温断熱材および活性炭を充填し、真
空に排気してなる断熱構造体が0.01kcal／mh℃
以下の熱伝導率を持ち、軽量であり、機械的強度
も実用上充分であり、フロンガス発泡ポリウレタ
ンにより被覆されてもフロンガス流入による断熱
特性の劣化を生じないことを明らかにしたが、
（特願昭57−126910号）、活性炭の適切な充填方法
についてはまだ明らかにされていない。 発明の目的 本発明はプラスチツク容器内に保温断熱材およ
び活性炭を充填し真空に排気してなる構造体を、
フロンガス発泡ポリウレタン中に埋没せしめてな
る断熱構造体の製造方法において、活性炭を有効
に利用して、断熱構造体の製作上その処理の容易
な活性炭の充填方法を提供するものである。 発明の構成 本発明は保温断熱材に活性炭を均一に分散混合
した後、プラスチツク容器内に充填し、プラスチ
ツク容器内を真空に排気した後密封してなる構造
体を、フロンガス発泡ポリウレタン中に埋没する
ものである。 本発明によれば、使用する活性炭の量を、活性
炭が保温断熱材中に均一に分散混合されていない
場合に比べて、少なくすることが出来る。 また、活性炭と保温断熱材とを同一容器内で混
合しながら加熱乾燥することも可能である。 実施例の説明 図は本発明により製造される断熱構造体の基本
構成を説明するための図である。フロンガス発泡
ポリウレタン１中に存在するプラスチツク容器２
の中には、活性炭４が均一に分散混合されている
保温断熱材３が充填されており、プラスチツク容
器２の内部は真空に排気されている。 発泡プラスチツクとしては、ポリエチレンフオ
ーム、発泡ポリスチレン、フエノールフオーム、
硬質ポリウレタンフオームなど従来より用途に応
じて種々用いられてきているが、断熱材として
は、現場発泡が可能である。熱伝導率が小さ
い。実用的な強度を有しているなどの点より、
硬質ポリウレタンフオームが優れている。 プラスチツク容器２としては、フエノール樹
脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、不
飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹
脂、ジアリルフタレート樹脂などの熱硬化性樹脂
や塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリス
チレン、AS樹脂、ABS樹脂、メタクリル樹脂、
ポリエチレン、ポリプロピレン、フツ素樹脂、ポ
リアミド、熱可塑性ポリエステルなどの熱可塑性
樹脂が使用可能である。実用的見地からすれば熱
融着により容器の真空封止が容易に行なうことが
出来る点、およびプラスチツク容器２内を高真空
に排気する時でも厚いプラスチツクを必要としな
い点などより、ポリエチレン、ポリエステル、ポ
リプロピレンなどのフイルム状プラスチツク容器
が好ましい。 保温断熱材３としては、珪藻土、シリカ、炭酸
マグネシウムなどの粉末、ガラス繊維、石綿など
の無機繊維、発泡プラスチツクなどの発泡体、パ
ーライト、マイクロバルーンなどの中空球殻状粉
末などが適格な材料である。保温断熱材３の充填
に際しては充分に乾燥した保温断熱材を用いなけ
ればいけない。 活性炭４としては塩化亜鉛法、水蒸気法の何れ
の方法で賦活されたものでも良いが、活性炭４は
保温断熱材３中に均一に混合分散されなければい
けない。 プラスチツク容器内に保温断熱材および活性炭
を充填し真空に排気してなる構造体を、フロンガ
ス発泡ポリウレタン中に埋設してなる断熱構造体
において、プラスチツク容器内の活性炭は、フロ
ンガス発泡ポリウレタン内部よりプラスチツク容
器内に侵入するフロンガスを吸着することによ
り、プラスチツク容器内の真空度が低下し前記構
造体の断熱特性が劣化することを抑える働きを有
している。この場合、活性炭が保温断熱材中に均
一に混合分散されていない場合は均一に混合分散
されている場合に比べて、フロンガス発泡ポリウ
レタン内部よりプラスチツク容器内に侵入するフ
ロンガスの活性炭への被吸着率は低い。 これはフロンガス発泡ポリウレタン内部よりプ
ラスチツク容器内に侵入したフロンガスが、活性
炭が保温断熱材中に均一に混合分散されていない
場合のほうが、均一に混合分散されている場合よ
りも保温断熱材中の細孔に毛管凝縮により捕促さ
れる割合が多いため、活性炭に吸着される割合が
少なくなるためと考えられる。 また、活性炭が保温断熱材中に均一に混合分散
される場合には、活性炭を保温断熱材中に均一に
混合分散したのち保温断熱材と一緒に乾燥するこ
とが出来るため、その実用的価値は非常に大き
い。 実施例 １ 発泡パーライト粉末（平均粒径3μm）300gとカ
ルボラフイン−６（武田薬品工業製活性炭の商品
名）5.0gを均一に混合したのち、クラフト紙製の
袋に充填し、120℃にて12時間真空加熱乾燥を行
なう。その後その袋をポリエチレン・アルミ蒸着
ポリビニルアルコール・ポリプロピレンのラミネ
ートフイルムからなる容器に入れ、真空包装機を
用いて容器内を真空に排気し、0.1Torrの真空下
でフイルム容器開口部を加熱融着して密封するこ
とにより、250mm×250mm×25mmの構造体を得た。
次に、この構造体を300mm×300mm×50mmの空間を
有する耐圧容器に入れ、前記構造体の表面がほぼ
同一の厚さの発泡ポリウレタンで被覆されるよ
う、２液混合型発泡ポリウレタンをフロン−11
（CFC₃）でもつて注入発泡した。 次に、このようにして得られた断熱構造体を耐
圧容器より取り出し50℃、フロン−11（CFC₃）
ガス雰囲気の密閉容器中に放電し熱伝導率の経時
変化を調べた。 また、比較例として発泡パーライト粉末300g
にカルボラフイン−６，5.0gを添加したのみで混
合しない以外は上記と同様の方法にて活性炭が局
在している断熱構造体を製作し、50℃、フロン−
11（CFC₃）ガス雰囲気の同一密閉容器中に放置
し、熱伝導率の経時変化を調べた。 熱伝導率の測定はDynatech社のＫ−matic熱
伝導率測定装置を用い、ASTM−C518に準拠し
た方法で測定した。（この時断熱構造体の一方の
面を35℃、他方の面を13℃とした。） 表１は80日後の熱伝導率を初期値とともにそれ
ぞれの断熱構造体について比較したものである。

【表】 表１より明らかなように、プラスチツク容器内
に保温断熱材および活性炭を充填し、真空に排気
してなる構造体を、フロンガス発泡ポリウレタン
中に埋設してなる断熱構造体において活性炭が保
温断熱材中に均一に混合分散されている場合は活
性炭が保温断熱材中に局在している場合に比べ
て、断熱構造体の断熱特性の劣化は非常に少な
い。 実施例 ２ 発泡パーライト粉末（平均粒径3μm）60重量部
と白鷺Ａ（武田薬品工業製活性炭の商品名）１重
量部を均一に混合したのち、クラフト紙製の袋に
充填し、120℃にて12時間真空加熱乾燥を行なう。
その後その袋をポリエチレン・アルミ蒸着ポリビ
ニルアルコール・ポリプロピレンのラミネートフ
イルムからなる容器に入れ、真空包装機を用いて
容器内を真空に排気し、0.1Torrの真空下でフイ
ルム容器開口部を加熱融着して密封することによ
り、250mm×250mm×25mmの構造体を得た。次に実
施例１と全く同様の方法にて前記構造体を発泡ポ
リウレタン中に埋設してなる断熱構造体を作成し
た。また、比較例として白鷺A1重量部が発泡パ
ーライト粉末60重量部中に局在している以外は上
記と同様の方法にて活性炭が局在している断熱構
造体も製作した。 活性炭が発泡パーライト粉末中に均一に混合分
散されている本発明により製造された断熱構造体
20ケ、および活性炭が局在している比較例として
の断熱構造体20ケについて、その熱伝導率を測定
しそれぞれの断熱構造体の特性を比較した。 その結果、活性炭が発泡パーライト粉末中に均
一に混合分散されている断熱構造体の平均熱伝導
率は0.0102〔kcal／mh℃〕であり、活性炭が発泡
パーライト粉末中に局在している断熱構造体の平
均熱伝導率0.0107〔kcal／mh℃〕よりも小さく、
活性炭の充填方法としては保温断熱材中に均一に
混合分散する方法が優れているということがわか
る。 発明の効果 以上のように本発明は、保温断熱材に活性炭を
均一に分散混合した後プラスチツク容器内に充填
し、前記プラスチツク容器内を真空に排気した
後、密閉してなる構造体を、フロンガス発泡ポリ
ウレタン中に埋設するものであり、前記活性炭が
前記保温断熱材中に均一に分散混合されているた
め、前記活性炭が前記保温断熱材中に局在してい
る断熱構造体に比べ、 熱伝導率が小さい。 断熱特性の経時劣化が非常に遅い。 上記，の結果、同一の断熱特性を得るの
に少量の活性炭ですむ。 保温断熱材と活性炭とを一緒に乾燥処理を行
なうことが可能であるなどの特徴を有してお
り、その実用的価値は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明により製造される断熱構造体の基
本構成を説明するための断面図である。 １……フロンガス発泡ポリウレタン、２……プ
ラスチツク容器、３……保温断熱材、４……活性
炭。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 保温断熱材に活性炭を均一に分散混合した
   後、プラスチツク容器内に充填し、前記プラスチ
   ツク容器内を真空に排気した後密閉してなる構造
   体を、フロンガス発泡ポリウレタン中に埋設せし
   めてなる断熱構造体の製造方法。 ２ 前記プラスチツク容器がフイルム状プラスチ
   ツク容器である特許請求の範囲第１項記載の断熱
   構造体の製造方法。