JPH0886394A

JPH0886394A - 真空断熱材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0886394A
Application number: JP6248727A
Authority: JP
Inventors: Takumi Fujinami; 匠藤波; Kumiko Takeshima; 久美子竹島; Takayoshi Iwai; 隆賀岩井; Daishin Okada; 大信岡田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】経年変化によるガスリークを小さく抑え長期
間に亘り安定した断熱状態を確保する。【構成】高ガスバリア性箔９の表面に貼着された熱融
着性樹脂組成物層１１を内側にして袋を形成し、その袋
内に、コア材３を挿入し、袋内部を減圧した後、周縁部
を熱融着し、高ガスバリア性箔９と高ガスバリア性箔９
との間に形成される熱融着層による封止領域を備えた真
空断熱材１において、前記熱融着層による封止領域は、
ガス透過性の異なる少なくとも内側熱融着性樹脂組成物
層１１と外側熱融着性樹脂組成物層１７を具備して成る
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、経年劣化による熱伝
導率の増大を小さく抑え、長期間に亘り安定した断熱状
態が得られるようにした真空断熱材及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な真空断熱材としては、例えば、
沈降法シリカ、微粉末パーライト、連通ウレタンフォー
ム等のコア材を、Ａ１−プラスチックラミネートフィル
ムから成るガスバリア容器で全体を取囲み、内部を減圧
した後、端末部を熱溶着により封止した形状となってお
り、袋状タイプとトレータイプが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】真空断熱材の熱伝導率
は、コア材内部の空隙の気体の熱伝達、コア材を構成す
る物質間の接触熱伝導、輻射伝達、対流に起因する熱伝
導の４要素の和であらわされる。

【０００４】実用化されている真空断熱材では、特に、
気体の熱伝達による熱伝導率成分が支配的で、理論的に
は、コア材を構成する物質間の空隙が小さいほど、ガス
バリア容器内圧力が低いほど熱伝導率が小さくなること
が証明されている。

【０００５】図１２に示す如く沈降法シリカ微粉末ａ
（空隙間大きさが１０μｍ以下）は、比較的高い内圧
で、低い熱伝導率が得られることがわかる。

【０００６】沈降法シリカ微粉末より粒径が大きい発泡
パーライトｂでは、沈降法シリカ微粉末と同じ伝導率を
得るには、内圧をより低くする必要があるし、また、セ
ル径が１００μｍ程度の連通ウレタンフォームｃでは、
さらに低い内圧を必要とする。

【０００７】このように、真空断熱材の熱伝導率は内圧
によって決まるため、断熱性能を長期間維持するために
は、真空断熱材の内圧を一定値以下に維持することが重
要である。

【０００８】真空断熱材の内圧が上昇する要因として
は、（１）真空断熱材外部からのガスリーク・ガスバリア容器表面から透過してくるガス・熱融着部を透過してくるガス（２）真空断熱材内部からのガス発生・コア材、バリア材内面、他の充填材からの脱着ガス・低沸点残留物、分解・反応生成物などが考えられる。このうち、（２）の要因は、コア材
の選択、乾燥などの前処理することで除くことが可能で
あるが、（１）の要因は、ガスバリア容器材料・構成に
よって決まってしまう。したがって、真空断熱材の経時
劣化（熱伝導率の増大）を抑えるためには、真空断熱材
外部からのガスリークを抑えることが最も重要な課題で
ある。

【０００９】そこで、この発明は、熱融着による封止領
域からのガスリークを確実に抑え、長期間にわたって安
定した断熱状態が確保できる真空断熱材及びその製造方
法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、高ガスバリア性箔の表面に貼着された
熱融着性樹脂組成物層を内側にして袋を形成し、その袋
内に、コア材を挿入し、袋内部を減圧した後、周縁部を
熱融着し、高ガスバリア性箔と高ガスバリア性箔との間
に形成される熱融着層による封止領域を備えた真空断熱
材において、前記熱融着層による封止領域は、ガス透過
性の異なる少なくとも内側熱融着性樹脂組成物層と外側
熱融着性樹脂組成物層を具備している。

【００１１】そして、好ましい実施態様として封止領域
を形成する内側熱融着性樹脂組成物層と外側熱融着樹脂
組成物層との間に、ガス吸着剤を設けるようにしたり、
あるいは、内側，外側熱融着性樹脂組成物層との間を減
圧する。また、封止領域の高ガスバリア性箔と高ガスバ
リア性箔の端部を、熱融着層となる内側熱融着樹脂組成
物層とガス透過性が異なる外側樹脂組成物層で覆うよう
にしてもよい。

【００１２】また、製造方法としては、高ガスバリア性
箔の表面に貼着された熱融着性樹脂組成物層を内側にし
て第１，第２の袋を形成し、第１の袋内にコア材を挿入
し、袋内部を減圧した後、周縁部を熱融着してサブの真
空断熱材を形成し、そのサブの真空断熱材を第２の袋内
に挿入し、袋内部を減圧した後、周縁部を熱融着して、
内側と外側にガス透過性の異なる内側熱融着性樹脂組成
物層と外側熱融着性樹脂組成物層から成る封止領域を形
成する方法がある。

【００１３】さらには、別の方法の代表例として、高ガ
スバリア性箔の表面に、貼着面積とガス透過性がそれぞ
れ異なる複数の熱融着性組成物層を積層し、積層された
熱融着性樹脂組成物層を内側にして袋を形成し、その袋
内に、コア材を挿入し、袋内部を減圧した後、同一樹脂
組成物同志を周縁部で熱融着する方法がある。

【００１４】

【作用】かかる真空断熱材によれば、封止領域は、ガス
透過性の異なる内側熱融着性組成物層と外側熱融着組成
物層によって２重の封止構造となり、経年劣化によるガ
スリークが最少に抑えられ、長期間に亘って安定した断
熱状態が得られるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、図１乃至図１１の図面を参照しながら
この発明の実施例を説明する。

【００１６】図１は真空断熱材１の片側の封止領域を示
したものである。真空断熱材１は、コア材３と、コア材
３を取囲む袋状の第１のガスバリア容器５と、ガスバリ
ア容器５全体を覆う第２のガスバリア容器７とから成る
袋状（パウチタイプ）となっている。

【００１７】コア材３は、連続気泡構造の硬質ウレタン
フォームが採用されているが、沈降法シリカ微粉末又は
発泡パーライト等の無機粉末を使用することも可能であ
る。

【００１８】第１ガスバリア容器５は、厚さが約６μｍ
のアルミ箔等の高ガスバリア性箔９と高ガスバリア性箔
９の内面側に貼着された熱融着性樹脂組成物層１１と樹
脂組成物層１３とから成るラミネートフィルムとなって
いる。

【００１９】高ガスバリア性箔９の外面側となる組成物
層１３は、ポリエチレンテレフタレート及びポリアミド
等の材質で形成されている。また、高ガスバリア性箔９
の内面側となる熱融着性組成層１１は、水分の透過しに
くい無延伸ポリプロピレン等のポリオレフィン系の材質
で形成されている。

【００２０】第２のガスバリア容器５の全体を覆う第２
のガスバリア容器７は、アルミ箔等高ガスバリア性箔１
５と、高ガスバリア性箔１１の内面側に貼着された熱融
着性組成物層１７と樹脂組成物層１９とから成るラミネ
ートフィルムとなっている。

【００２１】高ガスバリア性箔１５の内面側となる熱融
着組成物層１７は、酸素、窒素等の空気が透過しにくい
商品名ゼクロン等のポリアクリロニトリル系の材質で形
成されている。したがって、図１に示す如く内側の封止
領域Ｄ１は、水の透過しにくいポリオレフィン系の熱融
着性組成物層１１で形成され、外側の封止領域Ｄ２は、
酸素、窒素等の空気が透過しにくいポリアクリロニトリ
ル系の熱融着性組成物層１７で形成される２重の封止構
造となる。

【００２２】次に、真空断熱材１の製造方法について説
明する。

【００２３】図２に示す如く上下２枚のガスバリア容器
フィルム５，１５（ラミネートフィルム）の一辺を残し
て３辺１５ａ，１５ｂ，１５ｃを熱融着し、袋状の第１
のガスバリア容器５を形成する（第２工程）。並行し
て、上下２枚のガスバリア容器フィルム２１，２１の一
辺を残して３辺２１ａ，２１ｂ，２１ｃを熱融着し、袋
状の第２のガスバリア容器７を形成しておく。次に、前
記袋状に形成された第１のガスバリア容器５内に、コア
材３を挿入し、内部を減圧した後、残りの一辺部を熱融
着し、サブの真空断熱材１ａを形成する。そのサブの真
空断熱材１ａを、袋状に形成された前記第２のガスバリ
ア容器７内に挿入し、残りの一辺部を熱融着することで
真空断熱材１が得られるようになる。

【００２４】これにより、封止領域Ｄ１，Ｄ２は、ガス
透過性の異なる内側熱融着樹脂組成物層１１と、外側熱
融着樹脂組成物層１７の２重の封止構造となり、経年劣
化によるガスリークが抑えられ長期間に亘り安定した断
熱状態が得られるようになる。

【００２５】この場合、図３に示す如く封止領域となる
内側熱融着樹脂組成物層１１と外側熱融着樹脂組成物層
１７との間を減圧したり、あるいは、合成ゼオライト等
のガス吸着剤２３を設けることで、表１に示す如く、よ
り安定した断熱状態が長期間に亘って得られるようにな
る。

【００２６】

【表１】なお、表１は測定温度２４℃で常温放置したものであ
る。

【００２７】図４は第２実施例を示したものである。

【００２８】この実施例にあっては、アルミ箔等の高ガ
スバリア性箔の表面に、貼着面積とガス透過性がそれぞ
れ異なるポリアクリロニトリル系とポリオレフィン系の
複数の熱融着性組成物層１７，１１を積層し、積層され
た各熱融着性樹脂組成物層１７，１１を内側にして袋を
形成し、その袋内に、コア材３を挿入し、袋内部を減圧
した後、周縁部を熱融着することで図５に示す如く高ガ
スバリア性箔９と高ガスバリア性箔９との間に、ガス透
過性の異なる内側熱融着性樹脂組成物層１１と外側熱融
着樹脂組成物層１７から成る封止領域Ｄ１，Ｄ２を備え
た形状とするものである。

【００２９】したがって、この実施例によれば、内側と
外側熱融着樹脂組成物層１１，１７による二重の封止構
造によって経年劣化によるガスリークを小さく抑え長期
間にわたり安定した断熱状態が得られる。この場合、図
６に示す如く、内側熱融着樹脂組成物層１１と外側熱融
着樹脂組成物層１７との間にガス吸着剤２３を設けるこ
とで、より安定した断熱状態が長期間に亘って得られ
る。

【００３０】図７は第３実施例を示したものである。

【００３１】この実施例にあっては、アルミ箔等の高ガ
スバリア性箔９の表面にガス透過性の異なるポリオレフ
ィン系の第１の熱融着性樹脂組成物層１１と、その熱融
着性樹脂組成物層１１の外側に、ポリアクリロニトリル
系の第２の熱融着性組成物層を貼着し、それら第１，第
２の熱融着性樹脂組成物層１１，１７を内側にして袋を
形成し、その袋内に、コア材３を挿入し、袋内部を減圧
した後、周縁部を熱融着することで、図８に示す如く高
ガスバリア性箔９と高ガスバリア性箔９との間に、ガス
透過性の異なる内側熱融着性樹脂組成物層１１と外側熱
融着樹脂組成物層１７から成る封止領域Ｄ１，Ｄ２を備
えた形状とするものである。

【００３２】したがって、この実施例によれば、内側熱
融着樹脂組成物層１１と外側熱融着樹脂組成物層１７の
二重の封止構造によって経年劣化によるガスリークを小
さく抑え長期間にわたり安定した断熱状態が得られる。
この場合、図９に示す如く、内側熱融着樹脂組成物層１
１と外側熱融着樹脂組成物層１７との間にガス吸着剤２
３を設けることで、より安定した断熱状態が長期間に亘
って得られる。

【００３３】図１０は第４実施例を示したものである。

【００３４】この実施例にあっては、アルミ箔等の高ガ
スバリア性箔９の表面に貼着されたポリオレフィン系の
熱融着性樹脂組成物層１１を内側にして袋を形成し、そ
の袋内に、コア材３を挿入し、袋内部を減圧した後、周
縁部を熱融着し、高ガスバリア性箔９と高ガスバリア性
箔９との間に形成される内側樹脂組成物層１１と、ガス
透過性の異なるポリアクリロニトリル系の外側樹脂組成
物層１７で覆う形状とするものである。

【００３５】したがって、この実施例によれば、内側熱
融着樹脂組成物層１１と外側熱融着樹脂組成物層１７の
２重封止構造によって経年劣化によるガスリークを小さ
く抑え長期間にわたり安定した断熱状態が得られる。

【００３６】なお、この発明の実施例にあっては、２重
の封止構造となっているが、３重の封止構造としてもよ
い。また、真空断熱材を袋状タイプとなっているが図１
１に示す如くトレータイプでも同様の効果が期待でき
る。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明の真空
断熱材によれば、ガス透過性の異なる複数の熱融着性樹
脂組成物層による封止領域によって、経年劣化によるガ
スリークを小さく抑え、長期間に亘って安定した断熱状
態が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる真空断熱材の封止領域の拡大
断面図。

【図２】真空断熱材の作製工程図。

【図３】内側熱融着樹脂組成物層と外側熱融着樹脂組成
物層との間に、ガス吸着剤を設けた図１と同様の切断面
図。

【図４】内側熱融着樹脂組成物層と外側熱融着樹脂組成
物層による封止領域を形成する第２実施例の説明図。

【図５】第２実施例を示した封止領域の切断面図。

【図６】封止領域内にガス吸着剤を設けた図５と同様の
切断面図。

【図７】内側熱融着樹脂組成物層と外側熱融着樹脂組成
物層による封止領域を形成する第３実施例の説明図。

【図８】第３実施例を示した封止領域の切断面図。

【図９】封止領域内にガス吸着剤を設けた図８と同様の
切断面図。

【図１０】封止手段の第４実施例を示した要部の切断面
図。

【図１１】トレータイプを示した真空断熱材の切断面
図。

【図１２】各種コア材の熱伝導率を示した説明図。

【符号の説明】

１真空断熱材３コア材９高ガスバリア性箔１１内側熱融着樹脂組成物層１７外側熱融着樹脂組成物層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田大信神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高ガスバリア性箔の表面に貼着された熱
融着性樹脂組成物層を内側にしてコア材を挿入し、内部
を減圧した後、周縁部を熱融着し、高ガスバリア性箔と
高ガスバリア性箔との間に形成される熱融着層による封
止領域を備えた真空断熱材において、前記熱融着層によ
る封止領域は、ガス透過性の異なる少なくとも内側熱融
着性樹脂組成物層と外側熱融着性樹脂組成物層を具備し
て成ることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】高ガスバリア性箔の表面に貼着されたそ
れぞれ異なる熱融着性樹脂組成物層を内側にして第１，
第２の袋を形成し、第１の袋内に、コア材を挿入し、袋
内部を減圧した後、周縁部を熱融着してサブの真空断熱
材を形成し、そのサブの真空断熱材を第２の袋内に挿入
し、袋内部を減圧した後、周縁部を熱融着して、内側と
外側にガス透過性の異なる内側熱融着性樹脂組成物層と
外側熱融着性樹脂組成物層から成る封止領域を形成した
ことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
【請求項３】封止領域を形成する内側熱融着性樹脂組
成物層と外側熱融着樹脂組成物層との間にガス吸着剤を
設けたことを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
【請求項４】封止領域を形成する内側熱融着性樹脂組
成物層と外側熱融着樹脂組成物層との間を減圧したこと
を特徴とする請求項１又は３記載の真空断熱材。
【請求項５】高ガスバリア性箔の表面に、貼着面積と
ガス透過性がそれぞれ異なる複数の熱融着性組成物層を
積層し、積層された熱融着性樹脂組成物層を内側にして
コア材を挿入し、内部を減圧した後、同一樹脂組成物同
志を周縁部で熱融着して、高ガスバリア性箔と高ガスバ
リア性箔との間に、ガス透過性の異なる内側熱融着性樹
脂組成物層と外側熱融着樹脂組成物層から成る封止領域
を形成したことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
【請求項６】高ガスバリア性箔の表面に、ガス透過性
の異なる第１の熱融着性樹脂組成物層と、その熱融着性
樹脂組成物層の外側に、第２の熱融着性樹脂組成物層を
貼着し、それら第１，第２の熱融着性樹脂組成物層を内
側にしてコア材を挿入し、内部を減圧した後、同一樹脂
組成物同志を周縁部で熱融着して、高ガスバリア性箔と
高ガスバリア性箔との間に、ガス透過性の異なる内側熱
融着性樹脂組成物層と外側熱融着樹脂組成物層から成る
封止領域を形成したことを特徴とする真空断熱材の製造
方法。
【請求項７】高ガスバリア性箔の表面に貼着された熱
融着性樹脂組成物層を内側にしてコア材を挿入し、内部
を減圧した後、周縁部を熱融着し、高ガスバリア性箔と
高ガスバリア性箔との間に形成される熱融着層による封
止領域を備えた真空断熱材において、前記封止領域の高
ガスバリア性箔と高ガスバリア性箔の端部を、熱融着層
となる内側熱融着性樹脂組成物層とガス透過性が異なる
外側樹脂組成物層で覆ったことを特徴とする真空断熱
材。