JPS6410718B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は保温保冷材として用いる真空断熱構造
の断熱構造体に関する。

従来の技術 従来、断熱板として、ガラス繊維、石綿、珪酸
カルシウムなどの無機材料および発泡ポリウレタ
ンや発泡ポリスチレンなどの有機材料が使われて
いる。

また、液化窒素保存容器や冷凍庫などの極低温
用保冷材として、容器を強固な２重壁構成にし
て、その間隙に発泡パーライト粉末を充填し、
0.01Torr以下の高真空に保持する粉末真空断熱
構造体が知られている。

さらに、多層ラミネート構造のフイルム状プラ
スチツク容器の中に充填材が真空密封された真空
断熱構造体も提案されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、無機材料は耐熱性が良好であるが熱伝
導率は0.03〜0.06Kcal／mh℃であり、また有機
発泡体の熱伝導率は0.015Kcal／mh℃が達成され
ているが、これ以上の断熱性能を向上させること
は容易でない状態にある。

また、上記２重壁構成の真空断熱構造体におい
ては、高真空に耐える鉄製などの強固な容器を必
要とする欠点がある。

さらに、フイルム状プラスチツク容器を用いた
真空断熱構造体においては、フイルム状プラスチ
ツク容器に若干の気体透過性があるため、長期の
使用中に真空漏れが生じて断熱性能が劣化する欠
点があつた。

本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもの
で長期間にわたり断熱性能の劣化が少ない、断熱
性能のすぐれたフイルム状プラスチツク容器を用
いた真空断熱構造体を提供しようとするものであ
る。

課題を解決するための手段 本発明は、フイルム状プラスチツク容器内に、
充填材が真空状態で密封され、このフイルム状プ
ラスチツク容器の外表面が樹脂層で被覆された断
熱構造体において、フイルム状プラスチツク容器
は外表面が極性化処理されてなるもので構成した
ものである。

作 用 上記構成によれば、樹脂層によつて気体透過が
阻害され、フイルム状プラスチツク容器内に透過
する気体量が大幅に減少する。この際、フイルム
状プラスチツク容器の外表面が極性化処理され、
樹脂層で完全に被覆されているので、フイルム状
プラスチツク容器と樹脂層との接着性が向上す
る。その結果、フイルム状プラスチツク容器と樹
脂層との界面を伝わつて真空容器内に透過する気
体量が減少し、真空漏れによる断熱性能の劣化が
改善される。またこのような真空断熱板に冷熱衝
撃を加えたときに樹脂層が剥離したり、亀裂が生
じたりすることもなく、長期間、初期の断熱性能
を維持することができる。

実施例 以下に、本発明を実施例によつて図面を参照し
ながら詳しく説明する。なお本実施例において、
熱伝導率の測定はダイナテツク社のＫ−マチツク
熱伝導率測定装置を用いて、ASTM−C518に準
拠した方法で、13℃と35℃との温度差における熱
伝導率を測定した。

また、冷熱衝撃試験は、真空断熱構造体を60℃
雰囲気中に１時間放置後、ただちに−30℃の雰囲
気中に投入して１時間放置するというサイクルを
５回繰り返した後の真空断熱構造体の亀裂や、樹
脂層の剥れなどの異常発生の有無を観測した。

図面は本発明の断熱構造体の一実施例を示す基
本構成図である。

図面において、１はフイルム状のプラスチツク
容器で、この容器の中に充填材２が充填され、容
器１内の充填材間の空間は真空に保持されて密封
されている。３は樹脂層で、プラスチツク容器１
の外表面が完全に被覆されている。そして、充填
材２は材質に特に制限はないが、シリカ、珪藻
土、発泡パーライト、炭酸マグネシウムなどの粉
末、ガラス繊維、セラミツク繊維、合成化学繊
維、綿などの繊維集合体、連続開気孔発泡プラス
チツクや珪酸カルシウムなどの成形体が使用さ
れ、種類によつて熱伝導率が変化する。充填材２
が真空密封されているフイルム状のプラスチツク
容器１は、真空漏れを防止するために気体透過性
の少ないフイルムが使用され、ポリエチレン、ポ
リビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリプロピレン、アルミ
箔、アルミ蒸着フイルム、などの数種類を積層し
たラミネートフイルムが使用される。しかしなが
ら、一般にフイルム状のプラスチツク容器は若干
の気体透過性があり、長期の間に真空漏れが生じ
て熱伝導率が劣化する欠点がある。

樹脂層３は材質に特に制限はないが、エポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂など
の発泡体もしくは非発泡体が使用され、熱伝導率
を小さくするためには発泡ポリウレタンが望まし
い。この樹脂層は上記フイルム状プラスチツク容
器の気体透過性を少なくして真空漏れを防止し、
熱伝導率の劣化を防止する効果を有する。

さらにこのような断熱構造体において、一般に
フイルム状プラスチツク容器と樹脂層との接着が
不完全になり、剥離したり、冷熱衝撃が与えられ
たときに亀裂が発生し、その結果、真空漏れが起
こつて熱伝導率が劣化する。そこで、本発明は、
フイルム状プラスチツク容器の外表面が極性化処
理されてなるものであり、フイルム状プラスチツ
ク容器１の外表面と樹脂層３との接着性が向上
し、真空漏れが減少して熱伝導率の劣化が著しく
改善される効果がある。フイルム状プラスチツク
容器としての表面処理フイルムは、コロナ放電処
理やクロム酸処理などによつて表面が酸化された
フイルム、あるいはアルカリ溶液や溶剤中に浸漬
されたフイルムなどが使用可能である。

次に、さらに具体的な実施例を述べる。

実施例 １ 表面がコロナ放電処理された延伸ポリプロピレ
ンとポリビニルアルコールとポリエチレンとより
なる厚さ100μｍのラミネートフイルム容器内に
発泡パーライト粉末を0.1Torr真空度で充填密封
して、厚さ２cm、横幅25cm、縦幅25cmの真空充填
板を得た。次に、金型内で、この真空断熱板の全
面に硬質発泡ウレタンを注型発泡硬化を行なつ
て、厚さ３cm、横幅30cm、縦幅30cmの硬質発泡ポ
リウレタンで被覆された真空断熱構造体を得た。

得られた真空断熱構造体の初期および30日経過
後の熱伝導率はそれぞれ、0.0075Kcal／mh℃、
0.0077Kcal／mh℃であり、熱伝導率の経日変化
量は非常に少なかつた。また、−30℃１時間と＋
60℃１時間との冷熱衝撃を５回繰返したが、硬質
発泡ポリウレタンの樹脂層に亀裂、剥れなどの異
常は発生しなかつた。さらに、フイルム状プラス
チツク容器から発泡ポリウレタンの樹脂層を剥そ
うとしたところ、フイルム状プラスチツク容器と
硬質発泡ポリウレタンの樹脂層との接着面で剥れ
ないで、発泡ポリウレタン層の内部で破壊し、接
着性は非常に良好であつた。

これに対して、コロナ放電処理がなされていな
いラミネートフイルムを使用して得た真空断熱構
造体の初期および30日経過後の熱伝導率はそれぞ
れ0.0075Kcal／mh℃、0.0080Kcal／mh℃であ
り、熱伝導率の経日変化量はやゝ多かつた。ま
た、−30℃と＋60℃の冷熱衝撃を加えたところ、
２サイクル目に硬質発泡ポリウレタン層に亀裂が
生じた。さらに、フイルム状プラスチツク容器か
ら発泡ポリウレタンの樹脂層を剥そうとしたとこ
ろ、フイルム状プラスチツク容器と発泡ポリウレ
タンの樹脂層との接着面で容易に剥れた。

実施例 ２ カセイソーダ溶液に浸漬し、さらに塩化第一ス
ズ水溶液に浸漬処理されたポリエステルフイルム
とポリエチレン−ビニルアルコール共重合体とポ
リプロピレンとよりなる厚さ105μｍのラミネー
トフイルム容器内にシリカ微粉末を0.5Torrの真
空度で充填密封して、厚さ２cm、横幅25cm、縦幅
25cmの真空充填板を得た。次に、金型内でこの真
空充填板の全面に硬質発泡ポリウレタンを注型発
泡硬化を行なつて、発泡ポリウレタンの樹脂層で
被覆された厚さ３cm、横幅30cm、縦幅30cmの真空
断熱構造体を得た。

得られた真空断熱構造体の初期および30日経過
後の熱伝導率はそれぞれ0.0073Kcal／mh℃、
0.0075Kcal／mh℃であり、経日変化量は非常に
少なかつた。また、−30℃１時間と60℃１時間の
冷熱衝撃を５回繰返したが、亀裂や剥れなどの異
常は認められなかつた。さらに、フイルム状プラ
スチツク容器から発泡ポリウレタンの樹脂層を剥
そうとしたところ、フイルム状プラスチツク容器
と発泡ポリウレタンの樹脂層との接着面で剥れな
いで、発泡ポリウレタンの樹脂層の内部で破壊
し、接着性は非常に良好であつた。

これに対して、表面処理がなされていないラミ
ネートフイルムを使用して得た真空断熱構造体の
初期および30日経過後の熱伝導率はそれぞれ
0.0073Kcal／mh℃、0.0077Kcal／mh℃であり、
経日変化量はやゝ多かつた。また−30℃と＋60℃
との冷熱衝撃を加えたところ、３サイクル目に硬
質発泡ポリウレタンの樹脂層に亀裂が生じた。さ
れに、フイルム状プラスチツク容器から発泡ポリ
ウレタンの樹脂層を剥そうとしたところ、フイル
ム状のプラスチツク容器と発泡ポリウレタンの樹
脂層との接合面で容易に剥れた。

発明の効果 以上説明したように、本発明はフイルム状プラ
スチツク容器内に充填材を真空状態で密封する真
空断熱構造体において、フイルム状プラスチツク
容器の外表面が極性化処理され、該フイルム状プ
ラスチツク容器の外表面の全面が樹脂層で被覆さ
れているので、プラスチツク容器と樹脂との接着
性が向上し、その結果、プラスチツク容器と樹脂
との界面の間を伝わつて真空容器内に透過する気
体量が減少し、真空漏れによる断熱性能の劣化が
改善される効果がある。また、接着性が向上する
ために、冷熱衝撃を加えたときに樹脂層が剥離し
たり、亀裂が生じたりすることもなく、真空漏れ
による断熱性能の劣化が改善され、長時間、初期
の断熱性能を維持することができる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断熱構造体の基本構成を示す
一実施例の断面図である。 １……フイルム状プラスチツク容器、２……充
填材、３……樹脂層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイルム状プラスチツク容器内に、充填材が
   真空状態で密封され、前記フイルム状プラスチツ
   ク容器の外表面が樹脂層で被覆された断熱構造体
   において、前記フイルム状プラスチツク容器は外
   表面が極性化処理されてなることを特徴とする断
   熱構造体。 ２ 樹脂層が発泡ポリウレタン層である特許請求
   の範囲第１項記載の断熱構造体。