JPH11351493A - 真空断熱パネルおよびその製造方法 - Google Patents

真空断熱パネルおよびその製造方法

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JPH11351493A
JPH11351493A JP10160363A JP16036398A JPH11351493A JP H11351493 A JPH11351493 A JP H11351493A JP 10160363 A JP10160363 A JP 10160363A JP 16036398 A JP16036398 A JP 16036398A JP H11351493 A JPH11351493 A JP H11351493A
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vacuum
core material
binder
insulation panel
resin
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Toshiyuki Sugano
俊行 菅野
Chisa Abe
千佐 安部
Takayuki Inuzuka
隆之 犬塚
Yoshio Nishimoto
芳夫 西本
Shuichi Iwata
修一 岩田
Sho Yamada
祥 山田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 取り扱いが簡便で、所望する形状が容易にえ
られ、所定の強度を有するとともに、長期間にわたり、
断熱特性に優れた真空断熱パネルおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 包装材およびその内部に存在する芯材か
らなり、包装材によって内部を真空に保持し、芯材によ
って形状を保持した真空断熱パネルにおいて、芯材の一
部または全てがガス吸着機能を有する多孔性樹脂粉体を
バインダーで接着したものを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば冷蔵庫や保冷
車などの断熱を要する壁面の金属製薄板と樹脂成形品で
構成された間隙に、断熱材として用いる真空断熱パネル
に関するものであり、さらに詳しくは、外気の侵入を遮
断して内部の真空を維持する外殻機能を保有する包装材
の内部にあって、主として大気圧による加圧に対して形
状を保持するとともに、初期の断熱特性を長期にわたり
保持する機能を有する芯材を備えた真空断熱パネルおよ
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】真空断熱パネル７は、図４の冷蔵庫の斜
視図および図５の冷蔵庫の壁要部の縦断面図に示すよう
に、一般にガス遮蔽性を有する包装材２に、断熱芯材３
とゲッター剤１１を挿入して、内部を真空状態に維持す
ることにより形成され、冷蔵庫の壁などに組み込んだ状
態で用いられる。冷蔵庫などの断熱箱体の壁内への真空
断熱パネル７の配設は、おもに外箱８に接着によって固
定され、それらを内箱９と嵌合させたのちに、発泡ウレ
タン１０を充填させることにより行なわれる。
【０００３】真空断熱パネルの包装材の外殻には、外部
からのガスの侵入を遮蔽または抑制し、内部の真空度を
維持して断熱性能を確保するために、金属薄膜層を併用
し、さらに挿入口を完全に封止するために優れた融着性
を有する材料が内部層として用いられる。また、断熱箱
体の壁の曲げ強度を確保するために、発泡ウレタンとの
接着性に優れた材料を表層面に使用した３層以上の多層
シートが包装材として用いられている。
【０００４】真空断熱パネルの芯材には、真空状態の
パネル形状を保持する機能を満足するため、大気圧相当
以上の強度を有すること、断熱特性を維持するために
真空度悪化の要因となる脱ガスが少ないこと、断熱性
能向上に寄与するため、芯材を構成する物質を伝わる熱
（熱伝導）と透過する熱（輻射伝熱）の量を抑制するこ
とが必要とされる。したがって、これらの特性を満足す
るものとして、伝熱量が小さい物質で作られた多孔質物
質の板を芯材として用いている。このような物質として
は、樹脂やガラスなどの多孔体が好適に用いられ、とく
にガラス繊維のマットや連続気泡を有する樹脂発泡体の
ボード、樹脂や無機物の微粒子の成形品を適用すること
が一般的である。たとえば、特開昭６０−７１８８１号
公報ではパーライト粉末（真珠岩）、特開昭６０−２４
３４７１号公報ではＰＵＦ（ポリウレタンフォーム）粉
砕品を各々合成樹脂袋に投入してボード状に真空パック
したものが提案されている。このほかに、特開昭６０−
２０５１６４号公報では連続気泡の硬質ウレタンフォー
ムを、特開平４−２１８５４０号公報では熱可塑性ウレ
タン樹脂の粉末を焼結させた板状成形品を、真空断熱パ
ネルの芯材として応用することが提案されている。
【０００５】一般的な真空断熱パネルの形状は、厚さが
１０〜２０ｍｍの板状であり、冷蔵庫の壁に組み込んだ
状態で用いられる。たとえば、特開昭６０−２４３４７
１号公報では、ＰＵＦ粉砕品を合成樹脂袋に投入してボ
ード状に真空パックしたものを壁内に配設した断熱箱体
が、特開昭６０−６０４８３号公報では冷蔵庫側壁のフ
ランジ部に発泡ウレタンが流動する隙間を設けた真空断
熱パネルの設置方法が提案されている。つまり、真空断
熱パネルを貼り付けた外箱に内箱を挿入して合体させた
のち、発泡ウレタンの原料混合液を注入して発泡成形さ
せることによって断熱壁を形成するもので、真空断熱パ
ネルは大気圧および発泡ウレタンの発泡圧、さらには大
気中および発泡ウレタンの発泡ガス雰囲気中に曝させる
とともに、発泡ウレタン発泡時の発熱による加熱も受け
ることとなる。
【０００６】したがって、必要な断熱性能を確保維持す
るために、芯材を構成する物質を伝わる熱量を抑制する
こと以外に、経時的な悪化の主因である包装材の外部か
らの透過ガスおよび内部で発生したガスによる真空度の
悪化を阻止することも重要となる。そこで、真空断熱パ
ネルの内部には、そのようなガスの吸着機能を有する
「ゲッター剤」と称する吸着物質が挿入されて、用いら
れている。
【０００７】真空度の悪化を招くガスには、包装材の金
属薄膜層が有するピンホールや真空断熱パネル端辺シー
ルを行なった熱融着層を通じて外部から経時的に侵入す
る空気（酸素とチッ素）と水蒸気、さらに各種構成材が
吸着していた水、未反応原料、副性生物である炭酸ガス
や各種低分子有機物の飛散などがある。これらを吸着す
るゲッター剤を具備した真空断熱パネルとしては、たと
えば特開昭５９−２２５２７５号公報、特開昭６０−３
３４７９号公報、特開昭６１−２４９６１号公報、特開
昭６１−２１７６６９号公報、特開昭６３−１０５３９
２号公報などがあり、吸着物質として酸化カルシウムや
合金系ゲッターなどで化学反応によりガスを吸着する化
学ゲッターや、ゼオライト、シリカゲルおよび活性炭な
どの細孔にガス吸着する物理ゲッターなどが提案されて
いる。これらは、ガス吸着機能を有する無機系化合物を
芯材に均一に混合分散させたり、あるいは通気性のある
袋に充填することによって用いられている。
【０００８】一方、芯材に粉体形状の物質を用いるばあ
い、真空排気時の粉末飛散を防止すべく通気性の内袋が
必要となり、芯材の変形を抑制するために圧縮強度を向
上させるための工夫が必要である。取り扱いの簡便さを
狙って嵩密度をあげるために圧縮賦形という処理が行な
われることもあるが、これが不充分な状態であれば、所
望する平滑性が容易にえられないうえ、包装用の袋内を
真空状態に処理したときに体積減少が大きく、変形によ
って包装材が折れ曲がり、所望の形状が維持できなくな
ることもある。しかも、これらの粉体は、廃棄時に包装
材が破れて空中に飛散するなど、作業環境上も好ましい
ものではない。
【０００９】そこで、真空断熱構造体としての形状の選
択を比較的容易にするとともに、内袋を必要としない真
空断熱構造体の製造方法として、特開平７−１５８７９
２号公報では、あらかじめ型枠内で多孔性微粉体同士を
部分的にバインダーで接着した成形体を断熱芯材として
用いる方法が提案されている。この方法では、真空排気
時の粉末の飛散を防止するために従来必要であった内袋
が不要で、型枠を用意すればホットプレス成形により所
望の形状の芯材をうることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した連続気泡発泡
ウレタンフォームなどの樹脂系芯材は、軽量であるが、
吸着ガス、未反応原料あるいは副生成物が多いため、ゲ
ッター剤の挿入は必須である。このようなガス放出が比
較的少ないパーライトなどの無機系芯材を用いた真空断
熱パネルでも、断熱特性を長期間維持するために、包装
材のピンホールや真空断熱パネルの端辺シール部の熱融
着層を通じて外部から経時的に侵入するガスを吸着する
ためのゲッター剤の挿入が必要である。また、芯材粒子
の乾燥とゲッター剤を活性化するための処理温度が異な
るため、両者を混入する前にあらかじめ個別の熱処理が
必要となるとともに、挿入工程が必要で製造工程が複雑
となる。さらに、芯材に比べ重量が重く、かつ熱伝導率
の大きいゲッター剤の挿入により、真空断熱パネルの重
量が増加したり、断熱特性が低下したりする。とくに部
分的に挿入したゲッター剤部分の熱伝導率が芯材部分に
比較してかなり悪くなり、部分的に断熱特性を低下さ
せ、ヒートブリッジの要因となるという欠点がある。
【００１１】断熱性粉末の取り扱いや芯材形状の自由度
を改良するために、ゲッター剤を混入した多孔性微粉体
を部分的にバインダーで接着してえた成形体を断熱芯材
として用いる方法では、ホットプレス成形工程において
ゲッター剤の活性化のために極めて煩雑な局部加熱を必
要とするほか、バインダー処理によりゲッター剤の吸着
機能を損ない、真空断熱パネルの断熱機能を維持するこ
とができなかったり、ゲッター機能の減少を避けるため
にバインダーの量を少くすると成型体の強度が不充分と
なるなどの問題がある。また、さらにガス透過性の悪い
ガラスやビニルアルコール樹脂などをバインダーとして
用いるため、このバインダーがゲッター剤表面を覆い、
そのガス吸着機能が充分に発揮できなかったり、あるい
はゲッター機能の減少を避けるためにバインダー量を少
なくすると成形体の強度が低下するという問題がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような事
情に鑑みてなされたものであって、取り扱いが簡便で、
所望する形状が容易にえられ、所定の強度を有するとと
もに、長期間にわたり断熱特性に優れた真空断熱パネル
およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】請求項１にかかる発明は、包装材およびそ
の内部に存在する芯材からなり、包装材によって内部を
真空に保持し、芯材によって形状を保持した真空断熱パ
ネルにおいて、芯材の一部または全てがガス吸着機能を
有する多孔性樹脂粉末をバインダーで接着したものであ
ることを特徴とする真空断熱パネルである。
【００１４】請求項２にかかる発明は、多孔性樹脂粉末
が、合成吸着剤、イオン交換樹脂、またはこれらの混合
体であって、粒径が１０〜２００μｍである請求項１記
載の真空断熱パネルである。
【００１５】請求項３にかかる発明は、合成吸着剤が、
細孔半径１００オングストローム以下のものである請求
項２記載の真空断熱パネルである。
【００１６】請求項４にかかる発明は、イオン交換樹脂
が、強酸性陽イオン交換樹脂である請求項２記載の真空
断熱パネルである。
【００１７】請求項５にかかる発明は、バインダーが、
包装材融着層樹脂フィルムよりも気体透過率の大きい樹
脂である請求項１記載の真空断熱パネルである。
【００１８】請求項６にかかる発明は、包装材融着層樹
脂フィルムよりも気体透過率の大きい樹脂が、エチルセ
ルロースである請求項５記載の真空断熱パネルである。
【００１９】請求項７にかかる発明は、樹脂粉体にバイ
ンダーを７〜４５％（重量％、以下同様）混合したの
ち、圧縮成形して部分的に接着した多孔体の芯材を用い
ることを特徴とする請求項１記載の真空断熱パネルの製
造方法である。
【００２０】請求項８にかかる発明は、圧縮成形を、真
空雰囲気下で行なうことを特徴とする請求項７記載の真
空断熱パネルの製造方法である。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明は、包装材およびその内部
に存在する芯材からなり、包装材によって内部を真空に
保持し、芯材によって形状を保持した真空断熱パネルに
関するものである。
【００２２】本発明の真空断熱パネルは、図３に示すよ
うに、包装材２と芯材３から構成され、その形状は厚さ
が１０〜２０ｍｍの板状である。間隙が３０〜５０ｍｍ
の冷蔵庫の壁内部に配設され、残りの隙間に発泡ウレタ
ンフォームを充填した状態で使用される。包装材２が外
気を遮断し、真空断熱パネル内部を真空状態に保持し、
芯材３が内部から真空断熱パネルの形状を保持する。
【００２３】包装材２としては、単一のフィルムではな
く、３層以上で構成された多層シートを用いることが好
ましい。たとえば、シール面が熱溶着可能な熱可塑性樹
脂、中間層が外気の侵入を完全に遮断するためのアルミ
箔などの金属箔、および最外層が傷付きなどに対して耐
性のある樹脂からなる多層シートがあげられる。
【００２４】シール面が熱溶着可能な熱可塑性樹脂、す
なわち包装材融着層樹脂とは、融点以上の温度で溶解融
合し、融点以下に冷却することによって固着シールする
ものであり、たとえばポリエチレン、ポリアクリロニト
リル、ポリスチレン、ポリプロピレン、塩化ビニリデ
ン、ポリブタジエン、ポリエステル、ポリイミドなどが
あげられる。なかでも、熱融着部のピール強度、気体遮
蔽性、融点の点で、ポリエチレン、ポリアクリロニトリ
ル、塩化ビニリデンが好ましい。
【００２５】シール面が熱溶着可能な熱可塑性樹脂から
なる層の厚みは、２０〜１００μｍであることが好まし
い。２０μｍ未満のばあいは、シール面の接着強度が充
分にえられず、１００μｍをこえるばあいは、シール断
面方向からの気体の透過量が多くなる傾向がある。
【００２６】中間層が外気の侵入を完全に遮断するため
の金属箔としては、たとえばアルミニウム、ステンレ
ス、スチール、銅などの金属からなる金属箔があげられ
る。なかでも、屈曲性、伸び、比重の点で、アルミニウ
ムからなる金属箔が好ましい。
【００２７】金属箔の厚みは、５〜２０μｍであること
が好ましい。５μｍ未満のばあいは、ピンホールの発生
が著しく増加し、２０μｍをこえるばあいは、真空断熱
パネル端部、すなわちシール部近傍の厚さ方向のヒート
ブリッジが増加し、断熱特性が悪化する傾向がある。
【００２８】最外層が傷付きなどに対して耐性のある樹
脂とは、成形作業中にコスレや摩擦から金属箔を保護す
るものであり、たとえばナイロン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレートな
どがあげられる。なかでも、耐磨耗性、屈曲性の点で、
ナイロン、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【００２９】最外層が傷付きなどに対して耐性のある樹
脂からなる層の厚みは、１０〜５０μｍであることが好
ましい。１０μｍ未満のばあいは、金属箔を充分保護す
ることができず、５０μｍをこえるばあいは、剛くな
り、作業性が損なわれる傾向がある。
【００３０】芯材３とは、真空状態のパネル形状を保持
し、断熱機能を有するものである。形状保持のために所
定の強度を有すること、断熱性能発揮のために材料に熱
が伝達しにくく、材料間の接触面積が少なく、熱伝導を
断熱方向と直角の面方向に制御することが必要である。
これによって、断熱方向に物質を伝達する熱量が抑制さ
れ、さらに空隙の大きさを小さくすることが輻射伝熱を
抑制するうえで有効となる。一方、断熱特性を長期間維
持するためには、包装材のピンホールや真空断熱パネル
の端辺シール部の熱融着層を通じて外部から経時的に侵
入するガスや、真空断熱パネル内部で発生するガスを吸
着する必要がある。
【００３１】本発明における芯材は、芯材の一部または
全てがガス吸着機能を有する多孔性樹脂粉体をバインダ
ーで接着したものである。
【００３２】芯材の一部または全てをガス吸着機能を有
する多孔性樹脂粉体において、バインダーで接着した多
孔性樹脂粉体の含有量は、芯材中５％以上であることを
いう。５％未満であると外部からの侵入ガスや芯材から
揮散するアウトガスを充分に吸着できず、所定の真空度
を維持できなくなる傾向があるからである。
【００３３】ガス吸着機能を有する多孔性樹脂粉体と
は、その細孔内にファンデアワールス力によりガスを吸
着するものであり、たとえばガスクロマトグラフィーの
合成吸着剤、イオン交換樹脂などがあげられる。これら
は、１種のみを用いてもよく、２種以上を混合して用い
ることもできる。また、冷蔵庫断熱材の廃物発泡ウレタ
ンフォームの粉砕物などの他の断熱性樹脂粉体と併用す
ることもできるが、えられる真空断熱パネルの断熱特性
およびこの経時悪化の点で、これらの大きさは１０〜２
００μｍであることが好ましい。
【００３４】ここでガス吸着機能とは、ＡＳＴＭ Ｆ７
９６−８２で確認できる。
【００３５】ガスクロマトグラフィーの合成吸着剤とし
ては、たとえばスチレン／ジビニルベンゼン共重合体、
エチルビニルベンゼン／ジビニルベンゼン共重合体、ポ
リメタクリル酸メチル、ポリスチレンなどがあげられ
る。なかでも、えられる細孔の比容積、耐熱性の点で、
スチレン／ジビニルベンゼン共重合体が好ましい。
【００３６】一方、イオン交換樹脂としては、たとえば
強酸性陽イオン交換樹脂、弱酸性陽イオン交換樹脂、強
塩基性陰イオン交換樹脂、弱塩基性陰イオン交換樹脂な
どがあげられる。なかでも、水蒸気の吸着能に優れてお
り、さらに陰イオン交換樹脂では加熱によりガス吸着機
能が低下する傾向がある点で、強酸性陽イオン交換樹脂
が好ましい。
【００３７】強酸性陽イオン交換樹脂としては、たとえ
ばイオン交換基としてスルホン酸ナトリウム基を有する
もの、カルボン酸ナトリウム基を有するものなどがあげ
られる。なかでも、水分との親和性が強く、水蒸気の吸
着能が高い点で、スルホン酸ナトリウム基（ＳＯ3 -Ｎａ
+）を有するものが好ましい。
【００３８】多孔性樹脂粉体の粒径は、５〜２５０μｍ
であることが好ましく、１０〜２００μｍであることが
より好ましい。５μｍ未満のばあい、圧縮成形した多孔
体芯材における空隙を充分に確保できず、２５０μｍを
こえるばあい、空隙が大きくなって残留するガスの移動
が起こりやすく、大きな断熱効果をえられない傾向があ
る。
【００３９】たとえば、アクリル系モノマーやスチレン
／ジビニルベンゼンとの懸濁重合により合成されるガス
吸着機能を有する多孔性樹脂粉体の工業製品は、３００
〜１０００μｍの球状粒子が標準となっているため、ボ
ールミルなどの粉砕機で粉砕し、所定の粒径の粉体とし
たものを使用することが好ましい。
【００４０】合成吸着剤の細孔半径は、１００オングス
トローム以下であることが好ましい。１００オングスト
ロームをこえるばあい、ガス吸着に適した細孔の比率が
少なくなり、外部からの侵入ガス、または芯材から揮散
するアウトガスを充分には吸着できず、所定の真空度が
維持できない傾向がある。
【００４１】ここで、細孔半径は、水銀圧入法やチッ素
吸着法によって測定することができる。
【００４２】バインダーとは、多孔性樹脂を融着させ、
所望の形状に賦形保持するものであり、たとえばエチル
セルロース、エチルアセテート、ポリブタジエン、ポリ
ジメチルシロキサン、ポリスチレン、ブタジエン−スチ
レン共重合体、ポリエチレンなどがあげられる。
【００４３】この気体透過率は、真空断熱パネルの真空
悪化の最大の要因である包装材の内部層融着部から侵入
するガスを、圧縮成形した多孔体芯材に吸着させるため
に、包装材融着フィルムよりも大きいことが好ましい。
ここで、包装材融着フィルムとは、たとえば前記３層シ
ートにおいては、シール面が熱融着可能な熱可塑性樹脂
からなるフィルムである。したがって、上述したバイン
ダーのなかでも、内部層材料として一般に使用される高
密度ポリエチレン樹脂を用いたばあいには、その気体透
過率がポリエチレン（Ｎ2ガス透過率：０．１４×１０
10（ｃｍ3（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍ）より
も１桁以上大きい点で、エチルセルロース（Ｎ2ガス透
過率：４．４×１０10（ｃｍ3（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃｍ2・
ｓｅｃ・ｃｍ）が好ましい。
【００４４】バインダーの気体透過率が、包装材融着フ
ィルムよりも小さいばあい、多孔性樹脂粉体の表面を覆
ったバインダーが、多孔性樹脂粉体のガス吸着を阻害
し、時間経過とともに包装材ピンホールや熱融着層より
侵入するガス量よりも、バインダー樹脂膜を通して多孔
性樹脂粉体が吸着するガス量のほうが少くなり、真空断
熱パネル内の真空度が悪化し、熱伝導率が大きくなる傾
向にある。
【００４５】ここで気体透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ−１４
３４−７５Ｍ法によって測定することができる。
【００４６】バインダーの含有量は、バインダーで接着
したガス吸着機能を有する多孔性樹脂粉体中７〜４５％
であることが好ましく、１０〜４０％であることがより
好ましい。７％未満のばあいは、多孔性樹脂粉体の接着
が不充分であるため、圧縮成形後のボード状多孔性樹脂
粉体からなる芯材は非常に脆く、端部が崩れるような状
態であり、またそれを用いて真空断熱パネルを作製する
ときに、大気圧で多孔体芯材が収縮し、その外観は成形
直後でもシワが発生し、時間とともに反りが生じる傾向
にある。一方、４５％をこえるばあいは、多孔性樹脂粉
体間の空隙がバインダーにより埋められて充分な量が存
在しないため、熱伝導率が大きくなる傾向がある。この
ような含有量にするためには、バインダー樹脂溶液の不
揮発分濃度を適度に調整し、多孔性樹脂粉体の外周にで
きるだけ薄く付着させることが好ましい。
【００４７】多孔性樹脂粉体をバインダーで接着すると
は、多孔性樹脂粉体を所望の形状に固着させることであ
る。
【００４８】包装材によって内部を真空に保持するとき
の真空度は、０．０１〜２ｔｏｒｒであることが好まし
い。０．０１ｔｏｒｒ未満のばあいは、真空引きに時間
がかかりすぎ、２ｔｏｒｒをこえるばあいは、断熱特性
が悪化する傾向がある。
【００４９】本発明の真空断熱パネルは、たとえば図１
に示す方法によって製造することができる。この方法
は、所定の粒径に粉砕した合成吸着剤またはイオン交換
樹脂などの多孔性樹脂粉体を、揮発性溶剤に溶解したバ
インダー樹脂溶液と混合し、多孔性樹脂粉体をバインダ
ーで接着するバインダーのコーティング工程、これを金
型へ投入し多孔体芯材を成形する圧縮成形工程、ついで
多孔体芯材を包装材に挿入し真空パネル成形機で成形す
る工程とからなる。
【００５０】バインダーをコーティングする方法として
は、前記揮発性溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と多
孔性樹脂を、ボールミルに加えて混合したのちに乾燥す
る方法以外に、バインダー樹脂を微粉末にし、多孔性樹
脂粉体に添加して混合する方法があげられる。なかで
も、混合物の飛散などの問題がない点で、揮発性溶剤に
溶解したバインダー樹脂溶液と多孔性樹脂を、ボールミ
ルに加えて混合したのちに乾燥する方法が好ましい。
【００５１】溶媒としては、たとえばメチルエチルケト
ン、アセトン、酢酸エチル、メチルアルコール、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、四塩化炭素、ジメチルアセト
アミドなどがあげられる。なかでも、溶解性、沸点、環
境汚染性の点で、メチルエチルケトン、メチルアルコー
ル、酢酸エチルが好ましい。
【００５２】多孔体芯材を成形する圧縮成形工程では、
バインダーをコーティングしてえられた多孔性樹脂粉体
を金型へ投入し、バインダーの溶融温度以上に加熱した
平板成形用の金型内で、真空に引きながら圧縮成形し、
所定のボード状成形体をえる。このようなバインダーを
含む多孔性樹脂粉体を圧縮成形することによって、多孔
性樹脂粉体が部分的に接着した芯材をえることができ
る。ここで、部分的に接着とは、少なくとも芯材の形状
を保持できるような状態に接着していることをいう。
【００５３】バインダーの溶融温度以上で成形を行なう
ため、多孔性樹脂粉体をバインダー樹脂が融着して接着
固化でき、金型形状に沿った所望の形状をうることがで
きる。このときの圧力として大気圧相当以上の荷重を印
加するので、包装用の内袋を真空に維持しても変形が生
じず、任意の形状を維持できる。また、断熱性芯材を形
成する多孔性樹脂粉体同士が部分的に接着されているた
めに、多孔性樹脂粉体同士の空隙は連続的につながった
多孔体となり、また、その空隙は圧縮成形の加圧力によ
り断熱方向と直角の面方向に扁平になるため、この樹脂
粉体の断熱性能を発揮できる。
【００５４】多孔性樹脂の細孔や粒子間の空隙を覆って
いたバインダーは、内封ガスの移動によって破裂し、そ
の状態で降温されて多孔体の連通化が達成できる。ま
た、この工程では、多孔性樹脂も高温、真空場に曝さ
れ、そのガス吸着機能は活性化されるために、従来のよ
うな活性化のための個別の熱処理は不要となる。
【００５５】内封ガスは、空隙内および多孔性樹脂の細
孔に吸着された水、空気、バインダーの残存溶媒であ
る。したがって、真空排気設備の保全のためには、真空
状態にする前に成形圧力を一旦大気圧に戻すなどのガス
抜きをすることが好ましく、真空排気系にトラップを設
置することがさらに好ましい。
【００５６】芯材を圧縮成形するときの加圧力は、１．
０〜１．６ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましく、１．２
〜１．４ｋｇ／ｃｍ2であることがより好ましい。１．
０ｋｇ／ｃｍ2未満のばあいは、芯材は脆くて崩れやす
く、真空断熱パネル成形時に受ける大気圧による収縮に
よって表面にシワが発生し、経時的に反りが生じる傾向
にある。一方、１．６ｋｇ／ｃｍ2をこえるばあいは、
多孔性樹脂粉体の粒子間の空隙が小さくなり、大部分の
連通部分の空隙が閉塞され、熱伝導率が悪化する傾向が
ある。
【００５７】芯材を圧縮成形するばあい、真空引きや成
形初期にごく短時間金型を開き、材料に残存する溶剤や
持込まれた空気などを逃がすというガス抜きを行なうこ
とが好ましい。これらを行なわないばあいには、バイン
ダーが多孔性樹脂粉体の粒子間の空隙の連通部分を閉鎖
し、多孔性樹脂粉体に吸着されていたガスが充分抜けき
らず、残存した空気などのガスが時間経過とともに揮散
し、真空断熱パネル内の真空度を悪化させ、断熱特性が
低下する傾向にある。したがって、真空引きやガス抜き
を行なうと、多孔性樹脂粉体の粒子間の空隙や細孔の表
面を閉鎖したバインダーがガス抜きによって破壊され、
ガス揮散のための連通経路が確保され、内部を真空状態
に維持することにより空気などのガスが残存することな
く、またガス吸着機能も活性化されるなどの真空度を悪
化させる要因が排除される傾向にある。
【００５８】真空度は、０．１〜１０ｔｏｒｒであるこ
とが好ましい。０．１ｔｏｒｒ未満のばあいは、真空到
達に時間がかかりすぎ、１０ｔｏｒｒをこえるばあい
は、残存溶剤や空気が充分に抜けきらず、またガス吸着
機能も活性化されない傾向がある。
【００５９】この工程でえられた多孔体芯材のガス吸着
機能は活性な状態であるため、速やかにつぎの真空パネ
ル作製工程に移すことが好ましい。また、保管が必要な
ばあいには、密閉容器中での保管が望ましい。
【００６０】多孔体芯材を包装材に挿入し真空パネル成
形機で成形する工程では、あらかじめ３方向を熱シール
した包装材内に、芯材を挿入し、たとえば図１に示す真
空パネル成形機１に設置して、所定の真空度を確保した
状態で、残った１方向を熱シールする。すなわち、包装
材２内に芯材３を挿入したものを、上下融着ヒータ４、
４の間に装着したのち、真空パネル成形機１内を所定の
真空度になるように真空調整用バルブ５によって調整す
る。そののち、シール用加圧装置６、６を用いて挿入口
を固定、熱シールしたのちにヒータを切って、冷却後に
真空を開放することによって真空断熱パネル７がえられ
る。
【００６１】真空パネル成形における真空度は、０．０
１〜０．５ｔｏｒｒであることが好ましい。０．０１ｔ
ｏｒｒ未満のばあい、成形時間が著しく長くなり、０．
５ｔｏｒｒをこえるばあい、充分な断熱特性がえられな
い傾向がある。
【００６２】
【実施例】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００６３】実施例１〜４および比較例１〜２ 真空断熱パネルは、芯材の厚さが２０ｍｍ、面の大きさ
が２００×２００ｍｍのものを試作した。包装材には、
外面から、ナイロン（厚さ２０μｍ）、アルミ箔（厚さ
９μｍ）、ポリエチレン（厚さ５０μｍ）、さらにアル
ミ箔の上下面をポリエステル系の接着剤で貼合せた構成
の３層シート（東洋アルミ（株）製）を用いた。熱伝導
率を測定して（英弘精機（株）製、オートラムダ）断熱
性能を、また外観を目視で評価した。
【００６４】実施例１〜４では、多孔性樹脂粉体として
は、細孔半径が１００Å以下で、細孔容積が１．３９
（ｍｌ／ｇ）の合成吸着剤（スチレン−ジビニルベンゼ
ン共重合体、三菱化学（株）製、セパビーズＳＰ８２
５）を、またバインダーとしては、包装材の熱融着フィ
ルム樹脂であるポリエチレン（Ｎ2ガス透過率：０．１
４×１０10（ｃｍ3（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃ
ｍ）よりガス透過率の優れたエチルセルロース（Ｎ2ガ
ス透過率：４．４×１０10（ｃｍ3（ＳＴＰ）ｃｍ／ｃ
ｍ2・ｓｅｃ・ｃｍ）を用いた。それぞれの試料は、表
１の粒径にボールミルで粉砕したのち、バインダーであ
るエチルセルロースが重量比で２０％付着するようにメ
チルエチルケトンに溶解した溶液を混合し、ついで、バ
ット上に取り出し室温にて溶剤を乾燥し、半固形状の混
合物をえた。
【００６５】前記方法によってえられた半固形状の混合
物を２００×２００ｍｍの大きさの平板成形用の金型内
に投入し、１００℃で１．０ｋｇ／ｃｍ2加熱加圧し、
５分間保持したのち、ガス抜きのため瞬間的に降圧し
た。ついで、金型内を真空に引きながら１４５℃、１．
２ｋｇ／ｃｍ2に昇温昇圧後１０分間放置し、１００℃
付近まで降温後に真空引きを止め取り出し、厚さ２０ｍ
ｍの平板状の多孔体芯材をえた。
【００６６】前記方法によってえられた芯材を用いて、
包装材の芯材挿入口シールを１０-2Ｔｏｒｒの真空度の
雰囲気で溶着した真空断熱パネルを作成し、その初期特
性として室温放置２４時間後に、また、加速劣化後の特
性として７０℃の雰囲気下で９０日間の放置後の熱伝導
率を測定した。その測定結果を表１に示す。なお、全て
の実施例および比較例において大気圧での外観変形は、
確認できなかった。
【００６７】また、従来の真空断熱パネルの芯材原料で
あるパーライト粉体、およびガス吸着機能を有しない連
通硬質ポリウレタンフォームの粉砕物を芯材としたもの
を、比較例１および比較例２として実施例１と同様に作
製し、評価した。その結果を表１に示す。なお、比較例
１のパーライトは粒径１０μｍを、また連通硬質ポリウ
レタンフォームは２００μｍの粉砕物を用いた。
【００６８】
【表１】
【００６９】表１の結果から、実施例１〜４の熱伝導率
は、初期特性および加速劣化後も１０ｍＷ／ｍ・Ｋ以下
の優れた断熱特性を示すが、ガス吸着機能を有さない従
来の断熱材のみで芯材を構成した比較例１および比較例
２では、加速劣化後の熱伝導率が著しく悪化した。これ
は、真空断熱パネル内にゲッター剤を挿入しなかったた
めに、外部からの侵入ガスや、芯材から揮散するアウト
ガスの吸着ができず、所定の真空度が維持できなかった
ことに起因するものと考えられる。また、多孔性樹脂粉
体の粒径が１０〜２００μｍの範囲内で良好な断熱特性
を示した。
【００７０】実施例５〜８ バインダーとしてのエチルセルロースを、また多孔性樹
脂粉体としては、細孔半径が１０００Å以下で、細孔容
積が１．００（ｍｌ／ｇ）の合成吸着剤（スチレン−ジ
ビニルベンゼン共重合体、三菱化学（株）製、セパビー
ズＳＰ２０７）を用い、それぞれのバインダー樹脂が所
定量付着するよう溶解濃度を調節して、ボールミル内で
混合した。えられたバインダー付着物は、実施例３の条
件に準拠して真空断熱パネルを成形し、評価した。その
結果を表２に示す。なお、全ての実施例において大気圧
での外観変形は、確認できなかった。
【００７１】
【表２】
【００７２】表２の結果から、バインダーとしてのエチ
ルセルロースの添加量が１０〜４０％の範囲内で、良好
な断熱特性を示した。
【００７３】実施例９〜１２ 実施例９〜１２では、多孔性樹脂粉体としてスルホン酸
基をもつ強酸性陽イオン交換樹脂（三菱化学（株）製：
ダイヤイオンＨＰＫ５５Ｈ）を用いた。また、それぞれ
の試料の製作や評価は、実施例１と同様に行なった。そ
の結果を表３に示す。なお、全ての実施例において大気
圧での外観変形は、確認できなかった。
【００７４】
【表３】
【００７５】表３の結果から、強酸性陽イオン交換樹脂
を用いたばあいにも、初期特性および加速劣化後も１０
ｍＷ／ｍ・Ｋ以下の優れた断熱特性を示すことがわかっ
た。なお、断熱特性が、合成吸着材を用いた実施例より
も良好な傾向にあるのは、水分との親和性の高いスルホ
ン酸ナトリウム基がイオン交換基として導入され、水蒸
気の吸着能がよりよくなり、真空断熱パネルでのガス吸
着がより効果的になったものと考えられる。また、多孔
性樹脂粉体の粒径が１０〜２００μｍの範囲内で良好な
断熱特性を示した。
【００７６】実施例１３〜１５ 多孔性芯材の圧縮成形時における加圧力、ガス抜き、真
空引きの効果を確認した。表４に成形条件を示す。
【００７７】ここでの試料の製作は、多孔性樹脂粉体と
して粒径１００μｍのセパビーズＳＰ８２５を用い、多
孔性芯材の圧縮成形条件以外のバインダー樹脂のコーテ
ィング条件や真空断熱パネル作製条件は実施例１と同様
に行なった。その結果を表４に示す。なお、全ての実施
例において大気圧での外観変形は、確認できなかった。
【００７８】
【表４】
【００７９】表４の結果から、真空断熱パネルの芯材を
圧縮成形する際にガス抜きや真空引きを行うと、良好な
熱伝導率値がえられ、しかも芯材の変形も少ないことが
確認できた。また、成形圧力１．０〜１．５ｋｇ／ｃｍ
2の範囲内で良好な断熱特性を示した。
【００８０】
【発明の効果】本発明の真空断熱パネルは、圧縮成形し
てえた成形体がガス吸着機能を有する合成吸着剤、また
は、イオン交換樹脂で構成されるため、従来使用されて
いた無機系ゲッター剤の新たな添加は必要なく、このゲ
ッター剤を活性化するための個別の加熱処理工程が不要
となる。すなわち、この多孔性樹脂粉体は活性炭やゼオ
ライトのように粒体内にモレキューシーヴィング効果を
もつ、大きさが半径１００オングストローム以下の細孔
を有するとともに、そのガス吸着機能は成形温度程度で
充分に活性化でき、また、軽量で断熱性にも優れ、芯材
の主成分として適用できるため、新たなゲッター剤の添
加や活性化のための個別の加熱処理は不要となる。ま
た、バインダーが多孔性樹脂粉体の表面を覆っても、ガ
ス透過性があるため、その合成吸着剤、または、イオン
交換樹脂のガス吸着機能を充分に発揮させることができ
る。
【００８１】そして、樹脂バインダーをコーティングし
た多孔性樹脂粉体を金型に投入してバインダー樹脂の溶
融温度以上で圧縮成型を行えば、多孔性樹脂粉体をバイ
ンダー樹脂が融着して接着固化できるので、金型形状に
沿った所望の形状をうることができ、このときの圧力が
大気圧相当以上の荷重を付与するので、包装用の袋内を
真空に維持しても変形が生じずに任意の形状を維持でき
ることになる。さらに、この真空断熱パネルにおいて
は、断熱性芯材を形成する多孔性樹脂粉体同士が部分的
に接着されているため、多孔性樹脂粉体同士の空隙は連
続的につながった多孔体となり、また、その空隙は圧縮
成形の加圧力により断熱方向と直角の面方向に扁平にな
るために、この樹脂粉体の断熱性能を従来通りに発揮さ
せることができる。
【００８２】請求項１記載の発明によれば、包装材およ
びその内部に存在する芯材からなり、包装材によって内
部を真空に保持し、芯材によって形状を保持した真空断
熱パネルにおいて、芯材がバインダーで接着したガス吸
着性細孔を有する多孔性樹脂粉体樹脂粉体であるため、
従来のように、新たなゲッター剤を挿入することなく、
長期間真空断熱パネルの断熱性能や強度を維持すること
ができる。
【００８３】請求項２記載の発明によれば、多孔性樹脂
粉体が、合成吸着剤、イオン交換型樹脂、またはこれら
の混合体であって、粒径が１０〜２００μｍの大きさで
あるため、多孔性芯材の空隙を適度に維持することがで
き、優れた断熱特性を発揮することができる。
【００８４】請求項３記載の発明によれば、合成吸着剤
が、細孔半径１００オングストローム以下であって空気
などのガス吸着機能を有するため、従来のように新たな
ゲッター剤を挿入することなく、断熱性能を長期間にわ
たり維持することができる。
【００８５】請求項４記載の発明によれば、イオン交換
型樹脂に官能基が強酸性陽イオン型であり、水蒸気や空
気などのガス吸着機能を有するため、従来のように新た
なゲッター剤を挿入することなく、断熱性能を長期間に
わたり維持することができる。
【００８６】請求項５記載の発明によれば、バインダー
に包装材融着層樹脂フィルムより気体透過率の大きい樹
脂を使用するため、部分的に多孔性樹脂粉体の表面の被
覆や空隙を閉鎖しても、包装材融着層からの侵入ガスを
多孔性樹脂が充分吸着できるため、断熱性能を長期間に
わたり維持することができる。
【００８７】請求項６記載の発明によれば、バインダー
樹脂が包装材融着層樹脂フィルムより気体透過率の大き
い樹脂としてエチルセルロースであるため、断熱性能を
長期間にわたり維持することができる。
【００８８】請求項７記載の発明によれば、ガス吸着機
能を有する多孔性樹脂粉体にバインダーを所定の比率で
混合したのち、圧縮成形して芯材をうるようにしたた
め、所望する形状の多孔体芯材を効率よく簡易にうるこ
とができ、また、ゲッター剤の挿入やゲッター剤の活性
化のための個別の加熱処理など煩雑な製造工程が不要で
ある。
【００８９】請求項８記載の発明によれば、圧縮成形
を、真空雰囲気下でバインダー樹脂の融点以上に加熱し
ながら大気圧以上の加圧力で行うため、効率よく、簡易
に真空断熱パネルの多孔体芯材をうることができる。そ
して、多孔性樹脂粉体を主成分とする層にある空隙を充
分に維持確保することができる。内部に残存ガスも残ら
ないので、断熱性能が悪化することもない。また、芯材
の変形も生じないので、真空断熱パネルの外観に悪影響
を及ぼさない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 真空断熱パネルの製造工程を示す説明図であ
る。
【図２】 真空断熱パネル製造装置の説明図である。
【図３】 真空断熱パネルの縦断面図である。
【図４】 真空断熱パネルを組込んだ製品の斜視図であ
る。
【図５】 図４の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 真空パネル成形機、２ 包装材、３ 芯材、４ 上
下融着ヒータ、５ 真空調整用バルブ、６ シール用加
圧装置、７ 真空断熱パネル、８ 外箱、９ 内箱、１
０ 硬質ポリウレタンフォーム、１１ ゲッター剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 芳夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 岩田 修一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 山田 祥 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 包装材およびその内部に存在する芯材か
    らなり、包装材によって内部を真空に保持し、芯材によ
    って形状を保持した真空断熱パネルにおいて、芯材の一
    部または全てがガス吸着機能を有する多孔性樹脂粉体を
    バインダーで接着したものであることを特徴とする真空
    断熱パネル。
  2. 【請求項２】 多孔性樹脂粉体が、合成吸着剤、イオン
    交換樹脂、またはこれらの混合体であって、粒径が１０
    〜２００μｍである請求項１記載の真空断熱パネル。
  3. 【請求項３】 合成吸着剤が、細孔半径１００オングス
    トローム以下のものである請求項２記載の真空断熱パネ
    ル。
  4. 【請求項４】 イオン交換樹脂が、強酸性陽イオン交換
    樹脂である請求項２記載の真空断熱パネル。
  5. 【請求項５】 バインダーが、包装材融着層樹脂フィル
    ムよりも気体透過率の大きい樹脂である請求項１記載の
    真空断熱パネル。
  6. 【請求項６】 包装材融着層樹脂フィルムよりも気体透
    過率の大きい樹脂が、エチルセルロースである請求項５
    記載の真空断熱パネル。
  7. 【請求項７】 多孔性樹脂粉体に対してバインダーを７
    〜４５重量％を混合したのち、圧縮成形して部分的に接
    着した芯材を用いることを特徴とする請求項１記載の真
    空断熱パネルの製造方法。
  8. 【請求項８】 圧縮成形を、真空雰囲気下で行なうこと
    を特徴とする請求項７記載の真空断熱パネルの製造方
    法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004218747A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材
JP2006153077A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材、および真空断熱材を適用した断熱箱体
WO2014030651A1 (ja) * 2012-08-23 2014-02-27 旭硝子株式会社 真空断熱材の製造方法および真空断熱材
WO2014087834A1 (ja) * 2012-12-07 2014-06-12 旭硝子株式会社 断熱材およびその製造方法、ならびに断熱施工方法
WO2016143781A1 (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 株式会社 東芝 真空断熱パネル、コア材、冷蔵庫
CN106794413A (zh) * 2015-06-24 2017-05-31 松下知识产权经营株式会社 气体吸附器件和使用其的真空绝热件
JP2019508632A (ja) * 2015-12-15 2019-03-28 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． 微多孔質絶縁体
US10818903B1 (en) 2017-08-15 2020-10-27 Apple Inc. Polypropylene carbonate and catalysts
EP4160075A4 (en) * 2020-05-27 2023-07-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. VACUUM INSULATION MATERIAL AND THERMAL INSULATION CONTAINER AND THERMAL INSULATION WALL WITH IT

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004218747A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材
JP2006153077A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材、および真空断熱材を適用した断熱箱体
WO2014030651A1 (ja) * 2012-08-23 2014-02-27 旭硝子株式会社 真空断熱材の製造方法および真空断熱材
CN104583663A (zh) * 2012-08-23 2015-04-29 旭硝子株式会社 真空隔热材料的制造方法以及真空隔热材料
EP2889526A4 (en) * 2012-08-23 2016-04-13 Asahi Glass Co Ltd VACUUM HEAT INSULATING METHOD AND METHOD FOR PRODUCING A VACUUM HEAT INSULATING MATERIAL
JPWO2014030651A1 (ja) * 2012-08-23 2016-07-28 旭硝子株式会社 真空断熱材の製造方法および真空断熱材
JPWO2014087834A1 (ja) * 2012-12-07 2017-01-05 旭硝子株式会社 断熱材およびその製造方法、ならびに断熱施工方法
WO2014087834A1 (ja) * 2012-12-07 2014-06-12 旭硝子株式会社 断熱材およびその製造方法、ならびに断熱施工方法
CN104838195A (zh) * 2012-12-07 2015-08-12 旭硝子株式会社 隔热材料及其制造方法、以及隔热施工方法
WO2016143781A1 (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 株式会社 東芝 真空断熱パネル、コア材、冷蔵庫
CN107407454A (zh) * 2015-03-10 2017-11-28 东芝生活电器株式会社 真空绝热板、芯材以及冰箱
CN107407454B (zh) * 2015-03-10 2019-10-18 东芝生活电器株式会社 真空绝热板、芯材以及冰箱
CN106794413A (zh) * 2015-06-24 2017-05-31 松下知识产权经营株式会社 气体吸附器件和使用其的真空绝热件
CN106794413B (zh) * 2015-06-24 2021-04-23 松下知识产权经营株式会社 气体吸附器件和使用其的真空绝热件
JP2019508632A (ja) * 2015-12-15 2019-03-28 アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． 微多孔質絶縁体
US10608224B2 (en) 2015-12-15 2020-03-31 Apple Inc. Apparatus with thermally responsive insulator between battery cells
US10818903B1 (en) 2017-08-15 2020-10-27 Apple Inc. Polypropylene carbonate and catalysts
US11398661B1 (en) 2017-08-15 2022-07-26 Apple Inc. Polypropylene carbonate and catalysts
EP4160075A4 (en) * 2020-05-27 2023-07-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. VACUUM INSULATION MATERIAL AND THERMAL INSULATION CONTAINER AND THERMAL INSULATION WALL WITH IT

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