JPH0972488A - 真空断熱体及びその製造方法 - Google Patents

真空断熱体及びその製造方法

Info

Publication number
JPH0972488A
JPH0972488A JP7224273A JP22427395A JPH0972488A JP H0972488 A JPH0972488 A JP H0972488A JP 7224273 A JP7224273 A JP 7224273A JP 22427395 A JP22427395 A JP 22427395A JP H0972488 A JPH0972488 A JP H0972488A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bubbles
pressure
thermoplastic resin
vacuum heat
foam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7224273A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasukazu Ishikawa
泰計 石川
Masaaki Sasaki
正明 佐々木
Shinpei Nakayama
新平 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Kasei Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Plastics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Plastics Co Ltd filed Critical Sekisui Plastics Co Ltd
Priority to JP7224273A priority Critical patent/JPH0972488A/ja
Publication of JPH0972488A publication Critical patent/JPH0972488A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空断熱材において、容器に収納した真空断
熱材の心材を、工業的に扱いやすい圧力で、しかも短い
時間で真空脱気することができ、かつ、成形性やリサイ
クル性に優れたものとする。 【解決手段】 独立気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体1’
に内圧を与えた後、内圧よりも圧力の低い外圧中にさら
すことにより、内圧と外圧との圧力差で独立気泡構造の
熱可塑性樹脂発泡体1’の気泡1aを破壊して隣接する
気泡間を連通させることにより、連続気泡構造の熱可塑
性樹脂発泡体1を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫、クーラ
ーボックス等に利用する真空断熱体、及びその製造方法
に関するもので、特に連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡
体をその心材に用いた気体遮断性に関するもの及び連続
気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体をその心材に用いた真空
断熱体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、断熱箱体の断熱性能を向上させる
ため、内部は減圧した真空断熱体を用いることが注目さ
れている。図7はこのような従来の真空断熱体の構造を
示す断面図であり、真空断熱体70の心材71として
は、パーライト等の粉末,ハニカム,及び発泡体等が用
いられる。例えば、特開昭54−28054号に示され
るように、長時間真空脱気した独立気泡型の発泡スチロ
ールを心材に用いるもの、特開昭57−133870号
に示されるように、高温高湿下で真空脱気して気泡膜を
破り、隣接する気泡間が連通した構造とした連続気泡型
の硬質ウレタンフォームを心材に用いるもの、特開昭6
3−61586号に示されるように、気泡連通化剤によ
って気泡を破った連続気泡型の硬質ウレタンフォームを
心材に用いるもの等がある。以上のような心材を気密性
の薄膜からなる容器72で被い、該容器72の内部を
0.1〜0.001Torr程度の真空度まて減圧した
のち、その開口部をシールして真空断熱体を得るように
している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の真空断熱材は以
上のような幾つかの方法によって製造されているが、以
下に示すような問題点を有するものであった。すなわ
ち、真空断熱体の心材71として独立気泡構造の発泡ポ
リスチレンを使用する場合には、これが熱可塑性樹脂で
あるため、成形性やリサイクル性には優れるが、独立気
泡構造であるため長時間真空脱気しなければ気泡内部の
空気が放出されず、このため優れた断熱性は得られな
い。
【0004】また、心材71として高温高湿下で真空脱
気して形成された連続気泡構造の硬質ウレタンフォーム
を使用する場合には、独立気泡構造の発泡ポリスチレン
を使用する場合に比べると、気泡間が連通している分、
真空脱気時間が短くてすむが、硬質ウレタンフォームの
気泡径は微細なものでも100μm程度と比較的大き
く、このため、熱伝導率を充分に小さくして優れた断熱
性を得るには容器72の内部を0.1〜0.01Tor
rの高真空にしなければならず、製造設備が大がかりに
なり、量産に不向きであるという問題がある。さらに、
気泡連通化剤を用いて形成された硬質ウレタンフォーム
は気泡が微細であり、真空脱気時間が短くてすみ、優れ
た断熱性を示すが、熱硬化性樹脂であるため、成形性や
リサイクル性で劣るという欠点を有する。
【0005】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、工業的に扱いやすい圧力で、し
かも短い時間で真空脱気することができ、かつ、成形性
やリサイクル性に優れた真空断熱材を提供することを目
的とする。さらにこの真空断熱材を製造するのに適した
製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本願発明者は、工
業的に扱いやすい圧力で、しかも短い時間で真空脱気す
ることができ、かつ、成形性やリサイクル性に優れた真
空断熱材を得んと鋭意研究した結果、独立気泡構造の熱
可塑性樹脂発泡体に内圧を付与した後、この内圧よりも
小さい外圧雰囲気中に上記独立気泡型の熱可塑性樹脂発
泡体をさらすことで、内圧と外圧の差により気泡膜が内
部から外に向けて破れ、独立した気泡が隣接する気泡と
連通して、連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体が得られ
ることを見いだした。
【0007】すなわち、この発明に係る真空断熱材は、
樹脂中に独立して存在する気泡を有する独立気泡構造の
熱可塑性樹脂の気泡のうち、所定量の気泡をその内部よ
り外部に向けて破壊して隣接する気泡と連通させて連続
気泡とされた熱可塑性樹脂発泡体を真空断熱材の心材に
用いたものである。
【0008】また、この発明に係る真空断熱材の製造方
法は、独立気泡構造の熱可塑性発泡体に内圧を付与した
後、該樹脂を上記内圧よりも小さい外圧雰囲気中にさら
すことにより気泡膜を破り、独立気泡を連続気泡に変化
させて、連続気泡型の熱可塑性樹脂発泡体を得るもので
ある。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1について
説明する。図1は本実施の形態1による真空断熱材の断
面図を示し、図に示すように、真空断熱材10は、隣接
する気泡1a間が連通した構造を有する連続性気泡構造
の熱可塑性樹脂発泡体1を、厚み7μmのアルミニウム
箔の両面に厚み12μmのポリエチレンテレフタレート
フィルムを被覆し、更に片面に熱溶融により接着性を示
すエチレン酢酸ビニル共重合体層を設けた気体遮断性の
積層フィルムからなる容器2で被い、この容器2の内部
を真空引きして減圧し、その開口部2aを熱接着により
密封した構造を有している。
【0010】連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体として
は、その独立気泡率が0%以上50%以下のものを用い
られる。独立気泡率が0%のものは短時間の真空脱気で
高真空になり、優れた断熱性が得られると共に、残存す
る気体がないので密封後の断熱性の経日劣化がない。ま
た、独立気泡率が50%のものでも真空脱気の時間を独
立気泡率が0%のものよりも長くすることで、高真空に
なり、優れた断熱性が得られる。
【0011】また、連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体
の密度は、0.03g/cm3 以上、0.2g/cm3 以下が望
ましい。すなわち、発泡体の密度が小さいと圧縮強度が
弱くなるので、気泡を高真空にした場合に受ける大気圧
1.03kg/cm2に押しつぶされてしまう。逆に発泡体の
密度が必要以上に大きいと発泡体中に占める樹脂の体積
率が大きくなるため、樹脂中を伝導する熱量が増大し、
その結果、断熱効果が悪くなる。
【0012】また、上記連続気泡構造の熱可塑性樹脂発
泡体の気泡径は、10μm以上、100μm以下が望ま
しい。すなわち、真空断熱の効果は、気泡径が空気の平
均自由行程よりも小さい時に大きくなる。これは、気泡
径が空気の平均自由行程よりも小さいと、もはや分子同
士の衝突が非常に少なくなり、その空間の熱伝導率は零
に近づくためである。また図3に示すように、この空気
の平均自由行程は、真空度を高くすると大きくなり、真
空度5Torrの時、空気の平均自由行程は約10μ
m、真空度0.5Torrの時、空気の平均自由行程は
約100μmである。
【0013】以上に説明したような、独立気泡率の0%
以上50%以下の連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体の
製造方法を図2を用いて説明する。まず、図2(a) に示
すように、独立気泡率が70%以上の独立気泡構造の熱
可塑性樹脂発泡体1’をオートクレーブ3の中に入れた
後、CO2 ,N2 ,O2 等のガス4でオートクレーブ3
の中を加圧することで、独立気泡構造の熱可塑性樹脂発
泡体1’の中の気泡1aに内圧を付与する。
【0014】このとき、加圧速度が速すぎると上記発泡
体1’が急激に圧縮されるため、独立気泡構造の熱可塑
性樹脂発泡体1’が変形してしまう。このため、気泡に
内圧を付与するための加圧速度は、これを遅くする必要
がある。
【0015】その後、オートクレーブ3を空けて減圧
し、内圧よりも小さい大気圧雰囲気中に独立気泡構造の
熱可塑性樹脂発泡体1’をさらすことにより、内圧と外
圧の差圧により、気泡膜1aをその内側から破る(図2
(b) 参照)。このとき、減圧速度を速くすることによ
り、独立気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体1’の内圧と外
圧の差圧が生じ、この差圧により気泡膜1aは破れやす
くなる。
【0016】以上のようにして得た連続気泡構造の熱可
塑性発泡体1を、図2(c) に示すように、気体遮断性の
フィルムからなる容器2で被い、続いて図2(d) に示す
ように、真空引き炉11内に配置したのち、ポンプ13
を作動させて真空引き炉11内を減圧し、所定の圧力と
なった時に、発熱ヒータ12a,12bを加熱して容器
2の開口部2aを熱融着し、図1に示した真空断熱材1
0を完成する。
【0017】この方法によると、内圧と外圧の差圧によ
って気泡膜12が破られるので、独立気泡構造の熱可塑
性樹脂発泡体1’の気泡膜1aが厚い方が破れやすい。
よって、独立気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体1’の密度
が同じであれば、気泡の粗い方が破れやすく、また、気
泡径が同じであれば、その密度が高い方が気泡膜は破れ
やすいということになる。
【0018】また、加圧するために使用するガスの種類
として、二酸化炭素(CO2 )を用いる場合は、該ガス
は独立気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体1’に入りやすい
ので内圧付与する時間が短くて済むが、抜けるのも速い
ので、加圧する圧力を高くするか、あるいは減圧速度を
速くして、内圧と外圧との差圧が大きくなるようにして
気泡膜1aを破らねばならない。一方、窒素(N2 )や
酸素(O2 )を用いる場合は、これらのガスは独立気泡
構造の熱可塑性樹脂発泡体1’に入りにくいので、内圧
を付与する時間は長くかかるが、抜けにくいので、加圧
する圧力は低くても、あるいは減圧速度が遅くても、内
圧と外圧との差圧によって、気泡膜1aを破ることが可
能である。
【0019】図4は、気泡径50μmの発泡ポリスチレ
ンの倍率10の発泡ポリスチレンを用いて、内圧を付与
するのに二酸化炭素(CO2 )を用い、加圧速度を0.
0125kg/cm2・sec にし、減圧速度15kg/cm2・sec
としたときの、内圧付与時のCO2 圧力(kg/cm2)と圧
力解放後の形成品の独立気泡率(%)の関係を示し、こ
の図から、内圧付与時のCO2 圧力が大きいほど圧力解
放後に独立気泡の存在が少なくなり、気泡の連通化が促
進されることが分かる。
【0020】また、図5は、10倍のスチレン無水マレ
イン酸共重合体発泡体を用いて、内圧を付与するガスと
して二酸化炭素(CO2 )を用い、内圧付与時のCO2
圧力を45kg/cm2,減圧速度を15kg/cm2・sec ,形成
品倍率を10としたときの、気泡径(μm)と独立気泡
率(%)との関係を示し、この図から、ブランク(減圧
前)の独立気泡率は、気泡径に関わらず86%で一定で
あったものが、連通化後(減圧後)は、気泡径が小さい
ものは連通化の程度が少なく、気泡径の大きいものは連
通化の程度が大きくなっていることがわかる。
【0021】また、図6は、それぞれ異なる真空度にお
ける、10倍のスチレン無水マレイン酸共重合体発泡体
の気泡径(μm)と熱伝導率λ(Kcal/mh ℃)との関係
を示す図である。この図に示すように、気泡径が20μ
mのときが、熱伝導率λが最小であり、20μmを境
に、これよりも大きいと空気の平均自由行程が大きくな
るため、熱伝導率λは増加する傾向にあり、また真空度
が大きいほど熱伝導率λは大きくなることが分かる。ま
た、気泡径が20μmよりも小さなものとなると、連通
化の程度が大きい発泡体を得ることができないために、
逆に熱伝導率が大きくなる。
【0022】なお、上記各独立気泡膜の測定方法は、A
STM D−2858に準拠し、装置は空気比較式比重
計(空気比較式比重計1000型:東京サイエンス株式
会社製)を用い、方法は1−1/2−1気圧法を用いて
行った。
【0023】
【発明の効果】このように本発明によれば、気泡独立構
造の熱可塑性樹脂発泡体1’に内圧を与えた後、これを
内圧よりも圧力の低い外圧雰囲気中にさらし、気泡内の
内圧と外圧と差圧を利用して気泡を内部から破って隣接
する気泡と連通させて連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡
体1を製造し、これを真空断熱材10の心材として使用
するようにしたので、容器2内を真空引きするときに、
工業的に扱いやすい圧力で、しかも短い時間で真空脱気
することができ、かつ、熱可塑性樹脂を用いていること
で、成形性やリサイクル性に優れた真空断熱材を提供す
ることができる。
【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による真空断熱材の
構造の断面図である。
【図2】 上記実施の形態1による真空断熱材の製造方
法を示す図である。
【図3】 上記実施の形態における真空度と空気の平均
自由行程との関係を示す図である。
【図4】 気泡に内圧を付与する際の二酸化炭素の圧力
と独立気泡の存在率との関係を示す図である。
【図5】 気泡径と独立気泡の存在率との関係を示す図
である。
【図6】 各真空度における、気泡径と熱伝導率との関
係を示す図である。
【図7】 従来の真空断熱材の構造を示す図である。
【符号の説明】
1 連続気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体、1a 気泡、
1’ 独立気泡構造の熱可塑性樹脂発泡体、2 容器、
3 オートクレーブ、4 ガス、10 真空断熱材。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂中に独立して存在する気泡を有する
    独立気泡構造熱可塑性樹脂の気泡のうち、所定量の気泡
    をその内部から外部に向けて破壊して隣接する気泡と連
    通させて連続気泡とされた熱可塑性樹脂発泡体を気体遮
    断性の薄膜からなる容器で被い、 該容器内部を減圧して該容器の開口部を密封してなるこ
    とを特徴とする真空断熱体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の真空断熱体において、 上記樹脂中に存在する気泡のうち、隣接する気泡と連通
    せずに独立して存在する気泡の割合が0パーセント以上
    50パーセント以下であることを特徴とする真空断熱
    体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の真空断熱体において、 上記樹脂中に存在する気泡は、10μm以上100μm
    以下の径を有し、上記容器内は、その真空度が5Tor
    rから0.05Torrであることを特徴とする真空断
    熱体。
  4. 【請求項4】 隣接する気泡と連通していない独立した
    気泡を樹脂中に有する熱可塑性樹脂発泡体に第1の圧力
    を付与する工程と、 その後、上記第1の圧力よりも小さい第2の圧力を有す
    る雰囲気中に上記熱可塑性樹脂発泡体を曝して、上記第
    1の圧力と第2の圧力との差圧によって上記気泡を内側
    から外側へ破壊して、隣接する気泡間を連通させる工程
    とを含むことを特徴とする請求項1の真空断熱体の製造
    方法。
  5. 【請求項5】 請求項6記載の真空断熱体において、 上記熱可塑性樹脂として、ポリスチレン系樹脂,ポリエ
    チレン系樹脂,あるいはポリプロピレン系樹脂を用いる
    ことを特徴とする真空断熱体。
JP7224273A 1995-08-31 1995-08-31 真空断熱体及びその製造方法 Pending JPH0972488A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7224273A JPH0972488A (ja) 1995-08-31 1995-08-31 真空断熱体及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7224273A JPH0972488A (ja) 1995-08-31 1995-08-31 真空断熱体及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0972488A true JPH0972488A (ja) 1997-03-18

Family

ID=16811195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7224273A Pending JPH0972488A (ja) 1995-08-31 1995-08-31 真空断熱体及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0972488A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048430A1 (fr) * 1999-12-28 2001-07-05 Nisshinbo Industries, Inc. Procede de deformation de materiau d'isolation thermique sous vide, procede de fixation de ce materiau, refrigeration, recipient de stockage refrigere, et corps de boitier isolant thermique
JP2001293763A (ja) * 2000-02-08 2001-10-23 Jsp Corp 連泡発泡体、真空断熱材用芯材及び真空断熱材
JP2015190601A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社Lixil 真空断熱材の再生方法及び真空断熱材
WO2016084763A1 (ja) * 2014-11-26 2016-06-02 旭硝子株式会社 真空断熱材およびその製造方法
GB2571940A (en) * 2018-03-12 2019-09-18 Kingspan Holdings Irl Ltd An insulation product and method for manufacturing same
WO2020255604A1 (ja) * 2019-06-19 2020-12-24 矢崎エナジーシステム株式会社 真空断熱体の製造方法、及び真空断熱体

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048430A1 (fr) * 1999-12-28 2001-07-05 Nisshinbo Industries, Inc. Procede de deformation de materiau d'isolation thermique sous vide, procede de fixation de ce materiau, refrigeration, recipient de stockage refrigere, et corps de boitier isolant thermique
JP2001293763A (ja) * 2000-02-08 2001-10-23 Jsp Corp 連泡発泡体、真空断熱材用芯材及び真空断熱材
JP4540027B2 (ja) * 2000-02-08 2010-09-08 株式会社ジェイエスピー 連泡発泡体、真空断熱材用芯材及び真空断熱材
JP2015190601A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社Lixil 真空断熱材の再生方法及び真空断熱材
WO2016084763A1 (ja) * 2014-11-26 2016-06-02 旭硝子株式会社 真空断熱材およびその製造方法
GB2571940A (en) * 2018-03-12 2019-09-18 Kingspan Holdings Irl Ltd An insulation product and method for manufacturing same
GB2571940B (en) * 2018-03-12 2020-03-25 Kingspan Holdings Irl Ltd An insulation product and method for manufacturing same
WO2020255604A1 (ja) * 2019-06-19 2020-12-24 矢崎エナジーシステム株式会社 真空断熱体の製造方法、及び真空断熱体
JP2020204390A (ja) * 2019-06-19 2020-12-24 矢崎エナジーシステム株式会社 真空断熱体の製造方法、及び真空断熱体
CN114096390A (zh) * 2019-06-19 2022-02-25 矢崎能源系统公司 真空绝热体的制造方法和真空绝热体
GB2599813A (en) * 2019-06-19 2022-04-13 Yazaki Energy System Corp Method for manufacturing vacuum heat insulator and vacuum heat insulator
GB2599813B (en) * 2019-06-19 2023-02-15 Yazaki Energy System Corp Method for manufacturing vacuum heat insulator and vacuum heat insulator
AU2020295083B2 (en) * 2019-06-19 2023-08-17 Yazaki Energy System Corporation Method for manufacturing vacuum heat insulator and vacuum heat insulator
AU2020295083C1 (en) * 2019-06-19 2024-01-11 Yazaki Energy System Corporation Method for manufacturing vacuum heat insulator and vacuum heat insulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100537215C (zh) 一种宇航绝热板及其制备工艺
JP5390358B2 (ja) エーロゲル含有断熱性物品の製造方法
JPS6116730B2 (ja)
JPS61119895A (ja) 真空断熱ユニットの製造方法
JP2006161834A (ja) 断熱用ブロック及び低温貯蔵庫
CN107565067A (zh) 热封装件
JPH0972488A (ja) 真空断熱体及びその製造方法
JP2000291881A (ja) 減圧断熱体とその製造方法
JPH07332587A (ja) 真空断熱材
JPH06213561A (ja) 断熱材及びそれを用いた冷蔵庫
JPH0763469A (ja) 真空断熱材
JPS59137777A (ja) 断熱体パツク
JP2005344832A (ja) 真空断熱材
JPH0755088A (ja) 真空断熱パネル
Wong et al. Polystyrene foams as core materials used in vacuum insulation panel
JP2828188B2 (ja) 真空断熱材パック
JPS6361588B2 (ja)
CA2962110C (en) Method for manufacturing a composite element for vacuum insulation elements
JPH06229498A (ja) 断熱性構造体及びそれを用いた箱体
JP2989447B2 (ja) 断熱容器とその製造方法
JPH02134492A (ja) 減圧断熱体
JPH08291965A (ja) 真空断熱材
JPS62147275A (ja) 断熱体の製造方法
JPS608399B2 (ja) 断熱板
JPS61153481A (ja) 断熱体

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040831

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050105