KR100223546B1 - 진공단열체 및 그 진공단열체를 사용한 단열상자체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 진공단열체 및 그 진공단열체를 사용한 단열상자체는, 냉장고, 냉동고 등이 단열재로서 사용하는 것이며, 진공단열체가 2종류 이상의 분말로 이루어진 심재와 흡착제를 가지고 있으며, 본 발명에 의하면 단열성능에 뛰어나고, 경량이고, 저코스트의 진공단열체를 얻을 수 있음과 동시에, 오래 사용하여도 단열성능의 열화가 없는 단열상자체를 얻을 수 있다.

Description

진공단열체 및 그 진공단열체를 사용한 단열 상자체

근년, 냉장고나 냉동고 등에 사용되는 단열재로, 발포제로서 사용되고 있는 CFC(클로로플루오로카본) 11에 의gks 오존층 파괴가 지구 환경보호의 관점에서, 세계적 규모로 문제가 되고 있다.

이와 같은 배경에서, CFC11dmf 대신하는 대체프론계 또는 비프론계의 신규 발포제를 사용한 단열재의 연구가 행하여지고 있다. 대체프론발포제로서는 HCFC(하이드로클로로플루오로카본) 141b가 사용되고 있다. 비프론계 발포제로서는 시클로펜탄등이 사용되기 시작하고 있다.

그런데, 이들 신규 발포제는 모두 CFC11보다 기체열전도율이 높으므로, 이것들의 사용에 의하여 냉장고등에 있어서의 단열성능의 저하는 피할 수 없는 상황이었다.

한편, 장래의 에너지 규제등에 대응하여서, 냉장고등에 있어서의 에너지절약화는 피할 수 없는 과제이다. 그 구체적인 해결책으로서 단열성능을 향상시키는 것은 중요한 것이다.

이상과 같이, 종래의 단열재는, 대체프론의 사용에 의한 단열성능의 저하라고 하는 현실과, 단열재를 사용한 기기의 에너지 절약 달성을 위한 단열성능의 향상의 요구라고 하는 상반하는 과제를 가지고 있었다.

이와 같은 상반하는 과제를 해결하는 한 수단으로서, 예컨대 일본국 특개소 57-173689 호 공보나 특개소 61-144492 호 공보에 개시된 진공단열체가 있다. 이들 진공단열체는, 무기분말을 사용한 진공단열체이다. 그 내용은, 필름형상 플라스틱용기에 실리카의 분말을 충전하고 내부를 감압후 밀폐함으로써 진공단열체를 얻는다고 하는 것이었다.

상기와 같은 종래의 진공단열체에 있어서의 이점은, 공업화가 용이한 0.1-1 mmHg의 진공도로 제조하는 것이 가능한 것이다. 또, 종래의 진공단열체로 실리카입자를 갖는 것에는, 실리카입자가 미분말이기 때문에, 같은 진공도로 실리카입자를 갖지 않은 경우에 비교하여, 진공단열체의 단열성능이 보다 향상하는 이점을 가지고 있었다.

진공단열체의 단열 원리는, 열을 전하는 기체, 예컨대 공기를 단열할 문이나 벽등의 얇은 상자형상체의 주요부로부터 배제하는 것이다. 그런데, 공업적(양산적) 레벨에서 고진공으로 하는 것은 곤란하며, 실용적으로 달성가능한 진공도는 0.1∼10mmHHg이다. 따라서, 진공단열체는, 상술한 바와 갈은 범위의 진공도로 목적으로 하는 단열특성이 얻어지지 않으면 안되었다.

공기를 개재하여서 열전도가 행하여지는 경우, 단열 특성에 영향을 미치는 물성으로서 기체분자의 평균자유행정이 있다.

평균자유행정이란, 기체, 예컨대 공기를 구성하는 분자의 하나가 다른 분자와 충돌하기 까지 나아가는 거리를 말하는 것이다. 평균자유행정의 크기보다도 형성된 빈틈이 클 경우에는, 빈 틈안에서 분자끼리 충돌하여, 공기에 의한 열전도가 생긴다. 이 때문에, 진공단열체의 열전도율은 커진다. 반대로, 평균자유행정보다도 빈틈이 작을 경우에는, 진공단열체의 열전도율은 작아진다. 왜냐하면, 그 경우에는, 기체, 예컨대 공기의 층돌에 의한 열전도가 거의 없어지기 때문이다.

따라서, 진공단열체의 단열성능을 높이기 위하여서는, 분자의 평균자유행정보다도 작은 빈틈을 형성하는 것이 필요하게 된다. 이 때문에, 실리카분말등의 미세한 입자지름을 가진 분말을 사용하면 빈틈이 작아지며, 공기의 충돌에 의한 열전도가 거의 없어진다. 이 결과, 진공단열체의 단열성능이 향상한다.

그러나, 종래의 구성에서는 실리카분말을 대량으로 사용하고 있기 때문에 진공단열체의 중량이 무거워지고, 또한, 코스트가 높아지는 결점이 있었다.

본 발명은, 냉장고, 냉동고 등의 단열재로서 사용가능한 진공단열체 및 그 진공단열체를 사용한 단열상자체에 관한 것이다.

제 1 도는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 진공단열체의 단면도이다.

제 2 도는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 단열상자체의 단면도이다.

제 3 도는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 진공도와 열전도율과의 관계

를 나타낸 특성도이다.

제 4 도는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 실리카분말 첨가비율과 열전도율과의 관계를 나타낸 특성도이다.

제 5 도는 본 발명의 실시예 5에 있어서의 진공단열체의 시간경과일수와 열전도율과의 관계를 나타낸 특성도이다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

[실시예 1]

이하에, 본 발명의 실시예 1을 제 1 도와 제 2도를 사용하여 설명한다. 제 1 도는, 본 발명의 실시예 1의 진공단열체(1)의 단면도이고, 제 2 도는 제 1 도의 진공단열체(1)를 사용한 단열상자체를 나타낸 단면도이다.

제 1 도에 있어서, 진공단열체(1)는, 우레탄폼의 평균 입자지름 150μm 분쇄분말과 합성실리카분말을 교반밀에 의하여 고속회전(3600rpm)하여서 얻어진 훈합분말을 가지고 있다. 우레탄폼의 분쇄분말은, 150μm의 입도의 연마포에 눌러서 분쇄하여 형성하였다.

상기와 같이 형성된 혼합분말은, 통기성을 가진 부직포내에 충전되어서 심재(2)로 된다. 이 심재(2)는 금속-플라스틱의 라미네이트필름으로 이루어진 외장재(3)내에 배치되어 있다. 진공단열체(1)는 외장재(3)에 둘러싸인 내부스페이스의 내압이 0.1mmHg 로 되도록 진공펌프에 의하여 감압 밀폐하여서 형성한 것이다.

표 1은 외장재(3)의 내부에 충전된 분말의 비표면적(m²/g), 첨가비율(중량%), 밀도(Kg/m³) 및 0.1mmHg에 있어서의 열전도율(Kcal/mh℃)을 나타낸 것이다. 제 3 도는 표 1에 나타낸 각 분말을 사용한 경우의 진공도와 열전도율과의 관계를 나타낸 특성도이다.

[표 1]

표 1 및 제 3 도에서, 무기재료의 분말인 실리카분말에 있어서, 비표면적이 크게 다른 2종류의 실리카분말(비표면적:35.2m²/g의 실리카분말(1)과 비표면적 : 62.1m2/g의 실리카분말(2)의 혼합분말)(분말2)을 혼합함으로써, 밀도는 실리카분말 단독(분말1)과 같더라도, 단열성능이 향상하는 것을 알 수 있다. 이것은, 비표면적이 큰 실리카분말에 의하여 큰 빈틈이 메워지기 때문이며, 비표면적이 다른 분말을 혼합시키는 것의 효과가 나타나고 있다.

한편, 비표면적: 7.2m²/g의 우레탄분말(1)과 비표면적 : 62.1m²/g의 실리카분말(2)과를 혼합한 분말 4에 대하여 그 결과를 표 1에서 보면, 비표면적이 큰 실리카분말을 우레탄분말에 첨가함으로써 현저한 단열성능의 향상을 볼 수 있었다. 우레탄분말 단독(분말3)에서는 형성되는 빈틈이 크기 때문에, 공기의 충돌에 의한 기체열전도의 영향을 크게 받아, 진공단열체로서의 단열성능은 낮은 것이었다.

그러나, 발명자의 실험적 연구에서 분명하게 된 것은, 소량의 실리카 분말을 첨가하는 것 만으로 단열성능의 향상을 도모할 수 있었던 것이다. 따라서 종래 이용불가능으로 되어 있었던 우레탄폼 분쇄품의 이용이 가능하게 되었다. 이 결과, 실시예 1의 진공단열체(1)는, 폐재료로서 배출되는 우레탄폼올 이용함으로써, 현저한 저코스트화를 도모할 수 있다.

또, 실시예 1의 진공단열체(1)에서는, 우레탄폼 분쇄분말을 이용함으로써 분말단열재의 밀도절감이 도모되고 있다. 실리카등의 무기분말은 비표면적이 크기 때문에, 그것만을 단독으로 사용한 경우, 실리카분말의 충전율이 높고, 그 결과 단열재는 무거워진다. 그러나, 우레탄폼 분쇄분말에 실리카분말을 첨가한 경우, 실리카분말의 첨가부수가 적다. 그때문에, 실리카분말의 충전율은 낮아지고, 그 결과, 단열재는 경량화를 도모할 수 있는 것이다. 이것을 뒷받침하는 결과로서, 표 1의 분말 4와 분말 5(비표면적: 2.1m²/g의 우레탄분말(2)와 비표면적: 62.1m²/g의 실리카분말(2)의 혼합분말)를 비교하면, 우레탄분말의 비표면적이 작아짐에 따라서 실리카분말의 첨가비율이 감소하고 있다. 이 때문에 분말 5의 우레탄폼분말과 실리카분말의 혼합분말을 사용함으로써, 실시예 1의 진공단열체(1)는, 대폭으로 경량화를 도모할 수 있다.

이상과 같이, 상술한 혼합분말인 우레탄분말과 실리카분말을 혼합하여서 사용함으로써, 단열성능에 뛰어나고, 또한 경량화와 저코스트화를 만족시킨 진공단열체(1)를 얻을 수 있다. 또한, 무기재료의 분말로서는, 합성실리카에 한정되는 것이 아니다. 즉 무기재료로서, 파라이트, 규조토, 알루미나, 산화티탄등을 사용하는 것이 가능하고, 상술한 혼합분말과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

다음에 제 1 도에 대하여 상술한 진공단열체(1)를 사용한 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 이 단열상자체(4)는, 예컨대 냉장고의 도어등의 얇은 상자형상체이다.

제 2 도에 도시한 바와 같이, 단열상자체(4)는 상술한 진공단열체(1)와 경질우레탄폼으로 이루어진 발포단열재(5)와 냉장고의 바깥쪽에 배치되는 바깥상자(즉 냉장고의 외면이 되는 부재)(6)와 냉장고의 안쪽에 배치되는 안상자(즉 냉장고의 내면이 되는 부재)(7)에 의하여 구성된다. 제 2 도에 도시한 진공단열체(1)는, 안상자(7)의 내벽의 안쪽의 대부분의 면적에 걸쳐서 부착하고 있는데, 반대로 바깥상자(6)의 안쪽에 부착하는 것도 가능하다. 경질우레탄폼은, 시클로펜탄 발포폴리우레탄폼이다. 안상자(7)는 ABS수지에 의하여 형성되어 있으며, 바깥상자(6)는 강판에 의하여 형성되어 있다. 또한, 실시예 1에 있어서 사용한 진공단열체(1)의 크기는 1.0m×0.5m×0.02m이다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 단열상자체(4)는, 진공단열체(1)를 사용하여서, 뛰어난 단열성능을 발휘한다. 이 때문에, 실시예 1의 단열상자체(4)를 가진 냉장고를 장기간 사용하여도, 급격한 단열성능의 저하에 의한 콤프레서의 운전율 과대릍 초래하는 일은 없다. 그러므로, 장기간 사용에 의한 냉장고의 품질이 저하한다고 하는 문제는 해결된다.

이상과 같이, 실시예 1의 진공단열체(1)는, 적어도 비표면적이 다른 2종류 이상의 분말을 외장재(3)속에 충전한 진공단열체이다. 그런 이유로, 비표면적이 작은 분말에 의하여 형성되는 큰 빈틈을, 비표면적이 큰 분말이 메우고, 그것에 의하여 빈틈이 작아진다. 이 때문에, 공기의 분자간의 충돌에 의한 기체의 열전도가 현저하게 감소하고, 진공단열체의 단열성능이 향상하고 있다.

또, 이 실시예의 진공단열체는, 유기재료와 무기재료의 혼합분말로 이루어지므로, 무기재료의 첨가비율이 작아진다. 이 결과, 무기재료에 비하여 비중이 가벼운 유기재료의 비율이 높아지고, 진공단열체는 경량화가 도모되고 있다.

또, 이 실시예의 진공단열체는, 유기재료의 분말로서 플라스틱폼의 분쇄품을 사용하고 있므므로, 폐재료용이 가능하며, 현저한 저코스트화가 도모되고 있다.

또, 이 실시예에 있어서의 단열상자체는, 상자체에 의하여 형성되는 공간에 발포단열재와 상기 진공단열체를 복층으로 형성하고 있다. 이 때문에, 진공단열체는 단열성능을 장기간 유지할 수 있다.

[실시예 2]

이하에, 본 발명의 실시예 2의 진공단열체(1) 및 그 진공단열체(1)를 사용한 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 실시예 2의 진공단열체(1) 및 단열상자체(4)의 구조는, 상술한 실시예 1의 제 1 도와 제 2 도에 도시한 구조와 마찬가지이기 때문에, 제 1 도, 제 2 도에 대한 설명이 적용된다. 그러므로 구조에 관한 중복된 부분의 설명은 생략한다.

실시예 2의 진공단열체(1)는, 우레탄폼 분쇄품과 합성실리카분말을 혼합한 혼합분말을 금속-플라스틱라미네이트필름으로 이루어진 외장재(3) 속에 충전하고, 그 후 외장재(3)의 내부를 감압밀폐하여서 얻은 것이다.

[표 2]

[표 3]

표 2는 우레탄폼 분쇄분말에 있어서의 비표면적과 분진폭발과의 관계를 나타낸 것이다.

이 분진폭발 실험에서는, 우레탄폼 분쇄분말이 100g 충전된 진공단열체(1)를 140℃의 온도로 1시간 건조하여서 행하였다. 표 3은 혼합되는 우레탄폼 분쇄분말 및 합성실리카분말에 있어서의 비표면적과 밀도와의 관계를 나타낸 것이다. 표 3에 있어서, 각각의 열전도율은 일정(0.0060Kcal/mh℃)가 되도록 우레탄폼 분쇄분말과 합성실리카분말이 혼합되어 있다.

표 2에서, 유기분말인 우레탄폼 분쇄분말의 비표면적과 분진폭발과의 사이에는 상관이 있는 것을 알 수 있다. 비표면적이 20m²/g을 넘으면 분진폭발이 발생하고 있는 것을 실험적으로 알 수 있있다. 그 이유는, 비표면적이 증대함으로써 유기분말의 활성도가 높아지고, 공기와의 과잉한 산화반응이, 산화발열량의 증대를 낳아서 폭발하는 것으로 생각할 수 있다.

실시예 2에 있어서는, 발명자의 상기 실험적 식견에 의하여, 유기분말의 비표면적을 20m²/g이하로 한정하였다. 이 때문에 과잉한 산화반응에 기인한 분진폭발이라고 하는 문제가 해결되었다. 이 결과, 실험예 2의 진공단열체(1)의 단열재로서, 우레탄폼 분쇄폼등의 폐재료의 이용이 가능하게 되고, 현저한 저코스트화와 자원절약이 도모되었다.

또, 표 3에서, 진공단열체(1)의 경량화를 도모하기 위하여서는 혼합하는 무기분말의 비표면적을 한정할 필요가 있다. 무기분말의 비표면적이 유기분말의 비표면적보다도 작을 경우, 유기분말에 의하여 형성되는 공간을 충전하는데에 다량의 무기분말이 필요하게 된다. 이 결과, 열전도율을 동등하게 하기 위해서는, 무기분말의 비표면적이 유기분말의 비표면적에 비하여 작을 경우, 중량이 무거워지고 있었다.

실시예 2의 진공단열체(1)에서는, 무기분말의 비표면적을 20m²/g 이상으로 한정하여서, 유기분말의 비표면적 이상으로 설정하였다. 이 결과, 종래의 혼합분말의 진공단열체가 가지고 있었던 중량이 무겁다고 하는 문제가 해결되고, 실시예 2의 진공단열체(1)는 경량화가 도모되고 있다.

제 4 도는, 상기 내용을 만족하는 혼합분말로서 비표면적이 20m²/g의 우레탄폼 분쇄분말과 비표면적이 50m²/g의 실리카분말을 사용한 경우에 있어서의 실리카분말 첨가비율과 열전도율과의 관계를 나타낸 것이다.

제 4 도에서 이해할 수 있는 바와 같이, 우레탄폼 분쇄분말에 실리카 분말을 20중량퍼센트가 될 때까지 첨가하여가면, 진공단열체(1)의 열전도율은 저하하고, 단열성능은 향상하였다. 더욱 더, 실리카분말을 첨가하여가면, 진공단열체(1)의 단열성능은 악화하여가고, 50중량퍼센트를 넘으면 우레탄폼 단독으로의 단열성능보다도 나빠졌다.

이상과 같은 단열성능을 나타내는 열전도율의 변화는, 다음의 이유에 의한다고 생각된다.

실리카분말이 20중량퍼센트까지 첨가되어갈 때는, 우레탄폼 분쇄분말에 의하여 형성되는 공간거리가 단축된다. 이 결과, 기체분자의 충돌에 의한 열전도가 저감하기 때문에 단열성능이 향상되어 간다. 한편, 20중량퍼센트를 넘으면 실리카분말의 과잉첨가로 되어 분말끼리의 접촉면적이 증대함으로써 단열성능이 악화되어간다. 이상과 같이 추정된다.

실시예 2의 진공단열체(1)에서는, 실리카분말의 첨가비율을 2중량퍼센트 이상 50중량퍼센트 이하로 한정하였다. 그에 의하여, 우레탄폼 분쇄분말의 단독의 것보다, 실리카분말 첨가에 의한 열전도율의 저하, 즉 단열성능의 향상이라고 하는 효과를 발휘시키고 있다. 이 결과, 실시예 2의 진공단열체(1)는 단열성능에 뛰어나고, 압력의존성이 낮은 단열재로 되었다.

다음에 실시예 2에 있어서의 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 실시예 2의 단열상자체(4)는 상술한 실시예 1의 단열상자체(4)의 구조와 마찬가지이기 때문에, 제 2 도에 대한 설명이 적용된다. 즉 실시예 2의 단열상자체(4)는 진공단열체(1)와 경질우레탄폼으로 이루어진 발포단열재(5)와 바깥상자(6)와 안상자(7)에 의하여 구성되어 있다. 단열상자체(4)에 있어서의 진공단열체(1)는, 안상자(7) 또는 바깥상자(6)의 내벽에 부착하고 있다. 또, 실시예 2의 진공단열체(1)의 크기는 1.0m×0.5m×0.02m였다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 단열상자체(4)는, 진공단열체(1)의 단열성능이 뛰어나 있으며, 또한 압력의존성이 매우 낮다. 이 때문에, 장기간 사용하여도 급격한 단열성능의 열화에 의한 콤프레서의 운전율과대를 초래하는 일이 없고, 냉장고내의 식품의 품질저하 등의 문제는 해결된다.

이상과 같이, 실시예 2의 진공단열체(1)는, 유기분말의 비표면적을 20m²/g이하로 한정한 진공단열체(1)이다. 그러므로, 유기분말의 활성도의 높아짐에 의한 분진폭발이라고 하는 문제가 해결되고 있다. 이 결과, 우레탄품 분쇄품 등의 폐재료이용이 가능하게 되고, 실시예 2의 진공단열체(1)는 대폭의 저코스트화가 도모되고 있다.

또, 실시예 2의 진공단열체(1)는, 비표면적이 20m²/g 이상인 무기분말을 사용하였다. 그러므로, 무기분말의 비표면적이 유기분말의 비표면적 과동등 이상으로 되어 경량화가 달성되었다.

또, 실시예 2의 진공단열체(1)는, 무기분말의 충전량을 2중량퍼센트이상 50중량퍼센트 이하로 한정하였다. 이 결과, 실리카분말 첨가에 의한 열전도율 저하의 효과를 충분히 발휘할 수 있기 때문에, 실시예 2의 진공단열체(1)는, 단열성능에 뛰어나고 압력의존성이 낮은 단열재로 되었다.

또, 실시예 2에 있어서의 단열상자체(4)는, 단열상자체(4)에 의하여 형성되는 공간에 발포단열재(5)와 실시예 2의 진공단열체(1)를 복층으로 형성하였다. 이 때문에, 실시예 2의 단열상자체(4)는 뛰어난 단열성능을 장기간 유지할 수 있었다.

[실시예 3]

이하, 본 발명의 실시예 3의 진공단열체(1) 및 그 진공단열체(1)을 사용한 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 실시예 3의 진공단열체(1) 및 단열상자체(4)의 구조는, 상술한 실시예 1의 제 1 도와 제 2 도에 도시한 구조와 실질적으로 마찬가지이기 때문에, 제 1 도, 제 2 도에 대한 설명이 적용된다. 그러므로, 구조에 관한 중복된 부분의 설명은 생략한다. 또한 실시예 3에 있어서는, 7개의 구체예를 제시하고, 각각의 구체예에 대하여 설명한다.

[구체예 1]

이하, 구체예 1의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

구체예 1의 진공단열체(1)에서는, 우레탄폼 분해분말(평균입자지름 100μm)과 바늘형상의 결정구조를 가진 규산칼슘분말(평균입자지름 10μm)을 교반밀에 의하여 고속회전(3600rpm)하여서 혼합하였다. 이렇게 해서 미분화한 혼합분말을, 통기성을 가진 부직포내에 충전하여서 심재(2)가 형성되고 있다. 이 심재(2)는, 금속-플라스틱라미네이트필름으로 이루어진 외장재(3)안에 배치하였다. 실시예 3의 진공단열체(1)는, 외장재(3)의 내압이 0.1mmHg로 되도록 진공펌프에 의하여 감압밀봉되어서, 형성하였다.

구체예 1의 진공단열체(1)는, 유기분말 표면에 응집한 바늘형상분말이 고부피 부여성을 가지며, 유기분말이 세밀층전(細密充塡)으로 되는 것을 방지하고, 기상비율을 증대시켰다. 본 실시예에 있어서, 분말에 있어서의 고부피 부여성이란, 입자의 표면에 돌기가 다수 있고, 그 입자만을 또는 다른 종류의 입자와 혼합한 것을, 공간에 충전하였을 때, 상기 돌기에 의하여 상당히 큰 비율의 공간이 형성되고 있을 때, 상기 돌기에 의하여 상당히 큰 비율의 공간이 형성되고, 또는 점유되어, 그것에 의하여 부피밀도를 작게 보유하는 성질을 말한다.

이와 같이, 구체예 1의 진공단열체(1)는, 고부피 부여성을 가진 분말을 가지고, 기상비율을 증대시키고 있기 때문에, 혼합분말에 있어서의 고체의 접촉에 의한 열전도를 저감하고, 단열성능을 향상할 수 있었다. 또, 구체예 1의 진공단열체(1)는, 비중이 작은 유기분말을 주요재료로서 사용하였으므로, 경량화를 달성할 수 있었다.

[표 4]

표 4는, 무기분말의 첨가량과 그 첨가량으로 유기분말을 표면개질한 심재(2)를 충전한 진공단열체(1)의 열전도율을 나타낸 것이다. 표 4에 있어서, 구체예 1은 무기분말로서 규산칼슘를 사용한 경우의 최적 첨가량을 조사한 것이다. 비교예 1 및 2는, 표면개질제로서 규산칼슘 대신에 4SiO₂·3MgO·H₂O에 의하여 표시되는 탈크분말(평균입자지름 3μm)과 CaCO₃에 의하여 표시되는 탄산칼슘분말(평균입자지름 10μm)을 사용한 경우이다. 표 4에 나타낸 바와 같이, 구체예 1에 있어서의 최적 참가량은 1.0중량%이고, 비교예 1 및 2에서는 각각 5중량 %였다.

[표 5]

표 5는, 무기분말의 결정구조, 최적 첨가량에 있어서의 표면개질제의 부피밀도 및 표면개질된 분체의 단열성능에 대응하는 열전도율을 나타내고 있다. 표 5에 있어서의 비교예 1 및 2는, 표4와 마찬가지로, 4Si0₂·3MgO·H₂O에 의하여 표시되는 탈크분말(평균입자지름 3μm)과 CaCO₃에 의하여 표시되는 탄산칼슘분말(평균입자지름 10μm)을 사용한 경우이다.

또한, 진공단열체의 단열성능을 나타내는 열전도율의 측정은, 일본국 도쿄의 에이코 세이키샤 제의 Auto-(HC-072)에 의하여 평균온도 24℃에서 측정하였다.

표 5에서, 최적 참가량에 있어서의 단열성능은, 바늘형상의 무기분말을 표면개질재로서 사용한 경우가 가장 뛰어나고 있는 것을 알 수 있다. 또, 이 때의 부피 밀도를 비교하면, 표면개질재로서의 무기분말이 바늘형상, 판형상, 공형상의 차례로 컸었다.

단열성능의 차이는, 유기분말 표면에 응집한 표면개질재의 고부피 부여성이 다르기 때문에 일어난다고 생각된다. 이와 같은 고부피 부여성은, 바늘형상 분말의 경우가 가장 크고, 유기분말이 세밀충전이 되는 것을 방지하고, 기상비율을 증대시키고 있다. 이 때문에 구체예 1의 진공단열체(1)는, 혼합분말에 있어서의 고체의 접촉에 의한 열전도가 저감하였다. 부피 밀도의 차이도 마찬가지로 고부피 부여성의 차이에 의하여 일어난다고 생각된다.

구체예 1의 진공단열체(1)는, 비중이 작은 유기분말을 주요재료로서 사용할 수 있기 때문에, 경량화를 도모할 수 있다. 또, 이 진공단열체(1)는 바늘형상의 표면개질재를 사용함으로써 단열성능을 향상시킬 수 있다.

[구체예 2]

다음에, 구체예 2의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

구체예 2의 진공단열체(1)는, CaSiO₃에 의하여 표시되는 규산칼슘이 심재 속에 충전되어 있다. 규산칼슘은, 표면에 많은 실란올기를 가지고 있므므로, 극성이 강하다. 따라서, 미량의 첨가로도 표면개질이 가능하게 되고, 응집체에 의하여 형성되는 세공이 작아진다. 이 결과, 우레탄폼 폐재료 등을 유기분말로서 적용한 경우에 있어서도, 구체예 2의 진공 단열체(1)는, 기체분자의 충돌에 기인한 기체열전도의 영향이 저감되고, 단열성능이 향상하고 있다. 또, 구체예 2의 진공단열체(1)는, 폐재료의 이용이 가능하게 되는 것에 더하여, 각종 첨가제로서 대량생산되어 공업적으로 염가로 입수할 수 있는 규산칼슘을 사용하는 것으로, 대폭의 저코스트화를 도모할 수 있다.

상술한 표4에서, 표면개질재의 첨가량에 따라서 진공단열체(1)의 단열성능은 변화하여, 각각의 표면개질재에 의하여 특유의 최적첨가량을 갖는 것을 알 수 있다. 특히, 규산칼슘을 표면개질재로 사용한 경우, 1.0중량%란 매우 적은 첨가량으로 뛰어난 단열성능을 나타냈다.

다른 표면개질재와 달리 규산칼슘이 그 결정구조에 있어서의 특징에서, 표면에 많은 실란올기를 가지고 있기 때문에 극성이 강해진다. 따라서, 미량의 규산칼슘을 첨가하여 고속교반하면, 우레탄폼 표면에 규산칼슘이 분산하여, 응집체에 의하여 형성되는 세공은 작아진다. 이 때문에, 규산칼슘을 표면개질재로 사용하면, 첨가량이 소량이라도 다른 표면개질재와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있었다.

따라서, 우레탄폼 폐재료 등의 유기분말을 이용하고, 또한 공업적으로 염가로 입수가능한 규산칼슘을 표면개질재로 사용한 구체예 2의 진공단열체(1)는, 저코스트화가 가능하게 된다.

[구체예 3]

다음에, 구체예 3의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

구체예 3의 진공단열체(1)에 있어서, CaSi0₃에 의하여 표시되는 규산칼슘의 결정형태는, 일반적으로 바늘형상의 결정구조를 갖는 재료인데, SiO₂/CaO의 몰비에 의하여서는 결정구조가 다를 경우가 있다. 따라서, 규산칼슘이 확실하게 바늘형상의 결정구조를 갖기 위해서는, SiO₂/CaO의 몰비를 한정하는 것이 중요하게 된다. 상기 몰비가 2보다 작으면, 규산칼슘은 판자형상 및 바늘형상구조를 나타냈다. 또, 몰비가 3보다 커지면, 규산칼슘은 꽂잎형상 또는 덩어리형상의 결정구조를 나타낸다. 이에 대하여, 몰비 2 에서 3 사이에서는, 규산칼슘은 바늘형상의 응집체구조를 나타냈다.

이와 같은 바늘형상의 응집체구조를 갖는 분체는, 표면개질에 의하여 유기분말 표면에 부착하여, 고부피 부여성의 능력을 증대시키고, 혼합분말로 구성되는 심재(2)가 세밀충전으로 되는 것을 막고 있다. 그 결과, 이와 같은 바늘형상의 응집체구조를 갖는 분체는, 분말끼리 과도하게 접촉하는 일이 없고, 고체열전도율을 작게 할 수 있다. 또 이와 같은 분말은, 매우 뛰어난 가요성을 나타내기 때문에, 큰 세공을 형성하지 않는다. 그 결과, 공업적으로 용이하게 달성할 수 있는 0.1~10mmHg의 압력에 있어서의 공기의 평균자유행정 이상의 빈틈 사이의 거리를 가진 세공을 적게할 수 있다. 구체예 3의 진공단열체(1)는, Si0₂/CaO의 몰비가 2~3 의 규산칼슘을 사용하고 있다. 이 때문에, 규산칼슘은 바늘형상의 응집체구조이고, 구체예 3의 진공단열체(1)는 단열성능의 향상이 도모되고 있다.

[표 6]

표 6의 구체예 3은, SiO₂/CaO의 몰비가 2.0에서 3.0으로 분포하는 규산칼슘을 우레탄폼 분쇄분말에 0.5중량% 첨가하였을 때의 진공단열체(1)의 열전도율을 나타낸 것이다. 비교예 1 및 2는, SiO₂/CaO에 있어서의 몰비가 1.0~1.5의 범위에서 분포하는 규산칼슘 및 동비가 3.5 이상에서 분포하는 규산칼슘을 각각 사용하였을 때의 열전도율을 나타냈다.

표 6에 나타낸 바와 같이, 각종의 SiO₂/CaO중에서, SiO₂/CaO의 몰비가 2.0~3.0의 범위에서 분포하는 규산칼슘을 사용하여서 표면개질한 우레탄폼 분쇄분말은, 제일 작은 열전도율을 나타냈다.

규산칼슘을 우레탄폼 분쇄분말에 첨가한 상기 진공단열체를 제조한 후, 그 진공단열체를 현미경 관찰한 결과, 몰비가 1.0~1.5의 분말은, 판자형상 및 바늘형상의 분말이 촘촘하게 충천된 구조를 가지고 있었다. 또, 몰비가 3.5보다 큰 분말은 꽂잎형상 또는 덩어리형상구조를 갖고 있으며, 몰비가 2.0에서 3.0의 분말에서는, 판자형상 또는 바늘형상의 응집체구조를 갖고 있었다.

이 판자형상 또는 바늘형상의 응집체구조가 표면개질에 의하여 유기분말 표면에 부착하면, 고부피 부여성이 증대하고, 혼합분말로 구성되는 심재(2)가 세밀충전되는 것을 막는다. 그 결과, 분말끼리 과도하게 접촉하는 일 없이, 무기분말의 첨가에 의한 혼합분말에 있어서의 고체간의 열전도의 증가를 근소한 것으로 한다. 또, 규산칼슘을 우레탄폼 분쇄분말에 첨가한 구체예 3의 진공단열체(1)는, 유기분말끼리의 접촉면적이 감소하여서, 접촉열저항을 증가시키고 있다. 또, 상기 진공단열체(1)는, 매우 뛰어난 가요성을 나타내기 때문에, 큰 세공을 형성하지 않는다. 그 결과, 공업적으로 용이하게 달성할 수 있는 0.1mmHg의 압력에 있어서, 구체예 3의 진공단열체(1)는, 공기의 평균자유행정 이상의 빈틈사이의 거리를 가진 세공을 적게할 수 있고, 뛰어난 단열성능을 가지고 있다.

[구체예 4]

다음에, 구체예 4의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

규산칼슘과 같은 무기분말은, 매우 미세한 구조이기 때문에 비표면적이 매우 크다. 이 때문에, 대기중의 수분을 흡착하고, 이것이 진공단열체(1)내에서 해리(解離)하여 내압을 상승시키기 때문에, 규산칼슘의 분말은 단열성능을 시간경과적으로 악화시키고 있다.

구체예 4의 진공단열체(1)는 CaSi0₃에 의하여 표시되는 규산칼슘 표면을 시릴화에 의하여 소수화처리한 분말을 심재(2)속에 충전하고 있다. 구체예 4의 진공단열체(1)는 미리 규산칼슘을 소수화처리하고 있기 때문에 흡착수분의 해리에 의한 내압의 상승이 방지되고, 그러므로 진공단열체(1)의 단열성능의 시간경과적 악화는 방지되고 있다.

[표 7]

표 7의 구체예 4는, 소수화처리한 규산칼슘을 0.5중량% 첨가하여서, 유기분말을 표면개질하였을 때의 50℃ 대기중에 있어서의 열전도율의 시간경과 변화를 나타낸 것이다. 비교예는, 소수화처리를 하고 있지 않은 것에 있어서의 마찬가지 상태의 열전도율의 시간경과 변화를 나타낸 것이다.

소수화처리에는, 결합제로서 실란올기를 가지고 유기재료와 무기재료를 결합시키는 실란커플링법을 사용하였다. 규산칼슘 표면을 희염산등으로 세정한 후, 에탄올/물 혼합액 비닐에톡시실란을 녹인 용액중에서 충분히 교반한 후 실리카분말을 첨가하였다.

표 7에서 소수화처리를 하고 있지 않은 것에는, 소수화처리를 한 것에 비하여, 열전도율이 시간경과적으로 높아지고 있으며, 단열성능은 크게 악화하였다.

이 이유는, 표면개질후에 규산칼슘에 흡착한 수분이 시간경과적으로 이산하고, 진공단열체(1)중이 가스의 압력을 높여, 기체열전도를 크게 하였기 때문이라고 생각된다.

구체예 4의 진공단열체(1)에서는, 소수화처리를 하고 있기 때문에, 감압밀봉 전의 가열처리에 의하여 용이하게 수분을 이산할 수 있고, 단열성능의 시간경과적 악화를 억제할 수 있다.

[구체예 5]

다음에, 구체예 5의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

구체예 5의 진공단열체(1)는, CaSiO₄에 의하여 표시되는 규산칼슘 표면과 우레탄폼 분쇄분말의 표면을 시릴화에 의하여 소수화처리한 분말을 심재(2) 속에 충전하고 있다. 유기분말이 소수화처리되어 있기 때문에, 우레탄폼 폐재료의 분말에서 시간경과적으로 발생하는 가스의 90%를 차지하는 수분율을 저감할 수 있다. 또한, 구체예 5의 진공단열체(1)에 있어서는, 표면개질재와의 마찰계수가 작아지고, 개질후의 유동성이 현저하게 향상한다. 그 때문에, 유기분말의 충전형태의 배향성이 향상하고 있다. 이들결과, 구체예 5의 진공단열체(1)는 더욱 뛰어난 단열성능을 장기간에 걸쳐서 유지할 수 있었다.

[표 8]

표 8의 구체예 5는, 소수화처리한 규산칼슘을 0.5중량% 첨가하고, 그것에 의하여 소수화처리한 유기분말을 표면개질하였을 때의 50℃ 대기 중에 있어서의 열전도율의 시간경과변화를 나타낸 것이다. 표 8에 있어서의 비교예는, 규산칼슘만을 소수화처리한 경우이다.

상기 소수화처리에는, 실란커플링법을 사용하였다. 규산칼슘 표면을 희염산등으로 세정한 후, 에탄올/물 혼합액에 비닐에톡시실란을 녹인 용액중에서 충분히 교반한 후, 실리카분말을 첨가하였다.

표 8에 나타낸 바와 같이 무기분말과 유기분말을 소수화처리한 경우, 열전도율의 시간경과 변화를 거의 볼 수 없었다.

이 이유는 유기분말의 파쇄공정에서 이산하지 못했던 미반응분이 충분히 세정되고, 실란커플링됨으로써, 우레탄분말의 시간경과적인 가스발생의 90%를 차지하는 수분율이 저감되었기 때문이다.

이상과 같이 구체예 5의 진공단열체(1)는 무기분말과 유기분말이 소수화처리되어 있기 때문에, 우레탄폼 분말에서 발생하는 가스의 태반을 차지하는 수분을 제거할 수 있었다. 또한, 구체예 5의 진공단열체(1)는, 표면개질재와의 마찰계수가 작아지고, 개질후의 유동성이 현저히 향상하였다. 이 때문에, 구체예 5의 진공단열체(1)는, 유기분말의 충전형태의 배향성이 향상하였다. 이들 결과, 구체예 5의 진공단열체(1)는, 더욱 뛰어난 단열성능을 장기간에 걸쳐서 유지할 수 있다.

[구체예 6]

다음에, 구체예 6의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

구체예 6의 진공단열체(1)는 우레탄폼 분쇄분말과 섬유재료를 혼합조립(造粒)한 입자체를 심재(2) 속에 충전하고 있다. 이 때문에, 공형상의 조립입자의 표면에 다수의 섬유재료가 돌출한 형상으로 되고, 고부피 부여성에 의한 효과가 크게 되어 있다. 이 결과, 구체예 6의 진공단열체(1)는 대폭의 경량화를 도모할 수 있었다.

또, 구체예 6의 진공단열체(1)에 있어서 생성하는 조립체는 표면개질후의 부피 밀도가 매우 작아진다. 이 때문에, 진공단열체(1)은 더욱더 대폭의 경량화를 도모할 수 있었다.

[표 9]

표 9는, 유기분말(입자지름 10μm의 우레탄폼 분말)과 바늘형상의 섬유재료(긴지름 200μm의 글래스울)를 혼합조립한 경우의 입자지름과 부피 밀도의 관계를 나타낸 것이다. 비교예는, 공형상의 분말재료를 혼합조립한 경우이다.

표 9에서, 혼합입자의 형상의 차이에 불구하고, 조립입자의 입자지름이 커짐에 따라서 부피 밀도가 작아지는 것을 알 수 있다. 이 이유는, 조립입자가 작아짐에 따라서 세밀충전이 되기 때문이다.

조립입자는, 분체의 전해액중에서의 전하특성을 이용하여서 응집시키기 때문에, 입자형상을 제어하기가 어렵다. 그러나, 조립에 의하여 용이하게 형성되는 입자형상(공형상 또는 펠리트형상)과 구조적으로 가장 동떨어진 바늘형상의 섬유재료를 혼합조립함으로써, 조립입자에 고부피 부여성을 부여할 수 있다. 이 혼합조립이, 부피 밀도에 크게 영향을 미쳐서, 조립입자의 밀도를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 구체예 6의 진공단열체(1)는, 그 중량이 크게 경감되어 있다.

[구체예 7]

다음에, 실시예 3에 있어서의 구체예 7의 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 구체예 7의 단열상자체(4)는, 상술한 구체예 1 부터 6에 나타낸 진공단열체(1)와 경질우레탄폼으로 이루어진 발포단열재(5)와 바깥상자(6)와 안상자(7)에 의하여 상술한 제 2 도를 사용하여서 나타낸 실시예 1의 단열상자체(4)와 마찬가지로 구성되어 있다. 진공단열체(1)는, 안상자(7) 또는 바깥상자(6)의 안쪽에 매설되어 있다. 또 구체예 7의 진공단열체(1)의 크기는, 0.5m×0.5m×0.02m이다.

이상과 같은 구성에서 얻어지는 단열상자체(4)는, 신뢰성이 높고, 또한 단열성능이 뛰어나고 있다. 이 때문에, 상기 단열상자체(4)는 장기간 사용하여도 단열성능의 저하가 억제되어 있다. 따라서, 구체예 7의 단열상자체(4)를 사용한 냉장고 또는 냉동고는, 외계의 급격한 온도변화에 따라서 콤프레서를 과잉으로 운전하는 일이 없고, 단열상자체(4)로서의 신뢰성이 저하한다고 하는 문제가 없다.

[실시예 4]

이하, 본 발명의 실시예 4의 진공단열체(1) 및 그 진공단열체(1)를 사용한 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 실시예 4의 진공단열체(1) 및 단열상자체(4)의 구조는, 상술한 실시예 1의 제 1 도와 제 2 도에 도시한 구조와 실질적으로 마찬가지이기 때문에, 제 1 도, 제 2 도에 대한 설명이 적용된다. 그러므로, 구조에 관하여 중복된 설명은 생략한다. 또한, 실시예 4에 있어서는, 5개의 구체예를 제시하고, 각각의 구체예에 대하여 설명한다.

[구체예 1]

이하, 구체예 1의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다. 구체예 1의 진공단열체(1)는, 우레탄폼 분쇄분말(평균입자지름 150μm)과 응집실리카분말(평균입자지름 7μm) 및 스테아린산칼슘분말(평균입자지름 0.1μm)로 이루어진 심재(2)를 외장재(3)내에 배치하고, 내압이 0.1mmHg이 되도록 감압밀봉하여서 얻은 것이다. 외장재(3)는, 알루미늄박 라미네이트필름으로 형성되어 있다. 이 알루미늄박 라미네이트필름은, 표면보호층으로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(두께 12μm)와, 알루미늄박(6μm)과, 열용착층이 고밀도 폴리에틸렌(60μm)으로 구성되어 있다.

구체예 1의 진공단열체(1)는, 이하와 같이 하여서 제조되었다.

응집실리카분말(평균입자지름 5μm)과 스테아린산칼슘분말(평균입자지름 0.1μm) 1중량%를 유기분말(평균입자지름 150μm)을 교반밀내에서 3600rpm의 고속회전으로 혼합하여서 심재(2)를 얻었다. 다음에, 그 심재(2)를 미리 진공단열체(1)의 크기가 0.30 × 0.30× 0.03m가 되도록 주머니형상으로 한 폴리프로필렌계 부직포에 충전하여 봉하였다. 그 후, 알루미늄박 라미네이트필름의 외장재(3)내에 충전하고 내부압력이 0.1mmHg 이하가 되도록 감압밀봉하였다.

상기와 같이 제조된 구체예 1의 진공단열체(1)는, 지방산염 분말인 스테아린산칼슘분말이 유기분말 표면의 분자배향성을 없애고 있다. 또, 이와 동시에 실리카분말이 유기분말 표면에 응집한다. 이 때문에 불규칙형상의 유기분말 끝단부의 파쇄를 일으키는 일이 없고, 세밀충전이 되는 것이 방지되어서, 기상비율이 높아져 있다. 이 때문에, 구체예 1의 진공단열체(1)는, 혼합분체에 있어서의 고체의 접촉에 의한 열전도를 저감하고 단열성능을 향상할 수 있다. 또, 구체예 1의 진공단열체(1)에 있어서는, 비중이 작은 유기분말을 주요재료로서 사용함으로써, 경량화를 도모할 수 있다.

[표 10]

[표 11]

표 10의 구체예 1은, 우레탄폼 분쇄분말에 대한 응집실리카분말의 각종 첨가량과 각각의 첨가량에서의 진공단열체(1)의 단열성능으로서의 열전도율을 나타낸 것이다. 또, 비교예 1은 제 2 성분의 무기분말로서의 스테아린산칼슘분말을 첨가하지 않았던 경우이다. 비교예 2와 비교예 3은 각각 제 2 성분의 무기분말로서의 4SiO₂·3MgO·H₂O에 의하여 표시되는 탈크분말(평균입자지름 3μm)과 CaCO₃에 의하여 표시되는 탄산칼슘분말(평균입자지름 10μm)을 사용한 경우이다.

표 10에 있어서의 비교예 4는, 라우린산칼슘분말을 1중량% 첨가하였을 때의 응집실리카의 첨가량과 단열성능과의 관계를 나타내고 있으며, 후술하는 구체예 2에 있어서 설명한다.

표 11은, 구체예 1과 비교예 1의 각각의 응집실리카분말 첨가량에 있어서의 부피 밀도를 나타낸 것이다. 또, 비교예 2로서, 응집실리카분말만의 부피 밀도를 나타냈다.

또한, 진공단열체의 단열성능에 대응하는 열전도율의 측정은, 상기의 에이코 세이키샤제의 Auto-λ(HC-072)에 의하여 평균온도 24℃에 있어서 측정하였다.

표 10에서, 응집실리카분말만을 표면개질재로 사용한 경우(비교예 1)에는, 첨가량이 1.0중량%가 최적 첨가량이었다. 이 1.0중량%의 첨가량인 때의 비교예 1과 비교하여서, 스테아린산칼슘분말을 2.0중량% 첨가한 경우의 구체예 1의 단열성능은, 약 0.0003kcal/mh℃만큼 뛰어나 있었다. 또, 응집실리카분말에 탈크분말 또는 탄산칼슘분말을 혼합한 경우에도, 구체예 1의 경우와 비교하면, 단열성능은 악화하고 있었다.

이 이유는, 지방산염분말인 스테아린산칼슘분말이 유기분말 표면의 분자배향성을 없앰과 동시에 실리카분말이 유기분말 표면에 응집하여, 그것으로 인하여, 불규칙형상의 유기분말 끝단부의 파쇄가 일어나지 않았던 것에 의한다고 생각된다. 이 결과, 구체예 1의 진공단열체(1)는, 세밀충전이 되는 것이 방지되고 있다. 이 때문에, 구체열 1의 진공단열체(1)의 기상비율이 증대하고, 고체의 접촉에 의한 열전도가 저감하고, 단열성능은 향상하고 있다. 또, 비교예 2와 3의 탈크분말과 탄산칼슘분말은, 분말 그 자체의 고체 열전도율이 크기 때문에, 결과로서, 진공단열체의 단열성능을 악화시키고 있었다고 생각된다.

또, 표 11에서, 구체예 1은, 응집실리카분말만을 심재로 사용한 경우(비교예 2)과 비교하여서, 부피 밀도가 약 25Z 이상 작아졌다.

이 이유는, 비중이 작은 유기분말을 주요재료로서 사용하고 있기 때문이다.

이상과 같이, 구체예 1의 진공단열체(1)에서는, 지방산염이 무기분말 및 유기분말의 표면에 있어서의 마찰계수를 작게 하고, 표면개질을 하였을 때에 개질공정에 의하여 일어나는 유기분말의 마찰파쇄라고 하는 문제가 해결되고 있다. 이 때문에, 유기분말이 본래 가지고 있던 고부피 부여성을 손상하는 일 없이, 유기분말이 세밀충전이 되는 것을 방지하고, 기상비율을 높이고 있다. 이 때문에, 구체예 1의 진공단열체(1)는, 고체의 접촉에 의한 열전도를 저감하고 단열성능을 향상할 수 있다. 또, 구체예 1의 진공단열체(1)는 비중이 작은 유기분말을 주요재료로서 사용하고 있기 때문에, 경량화를 도모할 수 있다.

[구체예 2]

다음에, 구체예 2의 진공단열체(1)메 대하여 설명한다.

구체예 2의 진공단열체(1)의 심재(2)는, (C₁₇H₃₅C0O)₂Ca에 의하여 표시되는 무기분말로서의 스테아린산칼슘분말을 심재(2)속에 충전하고 있다. 발명자들의 실험에 의하면, 스테아린산염은, 라우린산염이나 파르티민산염 등의 탄소수가 적은 지방산염보다도 유기분말 표면의 마찰계수를 작게 하는 것을 알 수 있었다.

또, 스테아린산칼슘은, 기타의 스테아린산염과 비교하여 표면개질을 위한 혼합에 의한 발열온도가 낮은 것을 알 수 있었다. 이 이유는, 수분을 함유한 무기분말이 탈수 반응을 일으킬 때에 일어나는 발열을 상기 스테아린산칼슘(C₁₇H₃₅)₂Ca이 억제하기 때문이라고 생각된다.

따라서, 구체예 2의 진공단열체(1)에서는 표면개질시에 일어나는 마찰에 의하여 유기분말 끝단부가 깎여서 파쇄를 일으키는 일이 없고, 큰 기상용적을 보유한 채 개질후의 유기분말이 형성하는 빈틈 사이의 거리를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 구체예 2의 진공단열체(1)는, 공업적으로 용이하게 달성할 수 있는 1.0~10mmHg의 압력에 있어서, 공기의 평균자유행정 이상의 빈틈 사이의 거리를 가진 세공을 적게 할 수 있고, 그것에 의하여 단열성능의 향상을 달성하고 있다. 또 스테아린산칼슘분말은 공업적으로 대량으로 생산되고 있으며, 저코스트화를 도모할 수 있다.

상술한 표 10에 있어서, 비교예 4는 지방산염분말로서 라우린산 칼슘분말을 1중량% 첨가하였을 때의 응집실리카의 첨가량과 단열성능에 대응하는 열전도율과의 관계를 나타낸 것이다.

표 10에서 알 수 있는 바와 같이, 라우린산칼슘분말을 첨가한 것이라도, 단열성능의 향상은 볼 수 있었지만, 스테아린산칼슘분말을 첨가한 만큼의 뛰어난 효과는 얻을 수 없었다.

따라서, 유기분말 표면의 마찰계수를 작게 하는 지방산염 중에서도, 스테아린산칼슘분말이 특히 효과적인 것을 이해할 수 있다.

스테아린산칼슘은 지방산염 중에서도, 특히 계면활성력이 크기 때문이다. 유기물 표면에 수분이 존재하면 양이온이 히드록실화되어, 음이온이 프로톤과 결합한다. 그 결과, 파쇄면에 알칼리토류금속의 윤활면이 생기고, 미끄러짐을 좋게 하기 위하여, 표면개질재료에 대하여 유기분말의 경도가 작은 경우라도 파쇄되는 일이 없다. 따라서, 혼합분말에 있어서의 고체의 접촉에 의한 열전도의 증가를 일으키는 일없이 기체의 열전도를 중일 수 있다. 또, 스테아린산칼슘분말은 공업적으로 대량으로 생산되고 있으며, 저코스트화를 도모할 수 있다.

이상과 같이, 우레탄폼 폐재료의 분말 등의 유기분말을 이용하고, 공업적으로, 염가로 입수가능한 지방산염, 특히 스테아린산칼슘분말을 표면개질재로 사용한 진공단열체는, 저코스트화를 달성할 수 있다.

[구체예 3]

다음에, 구체예 3의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

구체예 3의 진공단열체(1)의 심재(2)는, 유기분말과 (C₁₇H₃₅COO)₂Ca에 의하여 표시되는 스테아린산칼슘분말과 Si0₂에 의하여 표시되는 실리카분말(평균입자지름 5μm)을 혼합한 것이다.

극성의 실란올기를 가진 실리카분말이 유기분말에 표면흡착할 때, 스테아린산칼슘이 유기분말 표면의 마찰계수를 작게 하고 실리카분말의 분산성을 향상시킨다. 또, 스테아린산칼슘의 CH결합말단이 실리카분말 표면을 덮듯이 응집한다. 따라서, 실리카 표면에 부착한 수분을 제거하고, 또 COOCa 말단의 소수성에 의하여 수분이 흡착하는 것을 방지한다.

이 결과, 진공단열체(1)의 내부의 흡착수분의 해리에 의한 내압의 상승을 방지하고, 진공단열체(1)의 단열성능의 시간경과적 악화를 방지할 수 있다.

[표 12]

[표 13]

표 12의 구체예 3은, 규산칼슘분말을 표면개질재로 하고, 스테아린산칼슘분말을 1중량% 첨가하였을 때의 규산칼슘분말 첨가량과 단열성능에 대응하는 열전도율과의 관계를 나타낸 것이다. 비교예 1은, 스테아린산칼슘분말과 같은 활재(滑材)로서가 아니고, 표면개질재로서 탈크분말을 첨가한 경우이다. 또 비교예 2는 탄산칼슘분말을 표면개질재로서 첨가한 경우이다.

또, 표 13은 표 12의 구체예 3, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의 30℃ 분위기에서의 50일 후, 100일 후, 및 150일 후의 단열성능에 대응한 열전도율을 나타낸 것이다.

표 12에서, 표면개질재로서 규산칼슘분말을 사용한 경우에는, 응집실리카분말과 동등한 효과를 얻을 수 있었음에도 불구하고, 탈크분말 및 탄산칼슘분말을 표면개질재로서 사용한 경우에는, 거의 효과를 얻을 수 없었다.

또, 표 13에서 다음의 것을 알 수 있었다. 규산칼슘분말 이외의 무기분말을 표면개질재로서 사용한 비교예 1 및 2에서는, 150일후의 단열성능이 초기와 비교하여 0.001kcal/mh℃ 악화하였다. 이에 대하여, 규산칼슘분말을 표면개질재로서 사용한 구체예 3에 있어서는, 겨우 0.0002kcal/mh℃ 악화였다.

이상과 같이, 구체예 3의 규산칼슘분말은 상술한 구체예 2의 응집실리카분말과 마찬가지의 효과를 나타냈다.

극성의 실란온기를 가진 실리카분말이나 규산염분말이 유기분말에 표면흡착할 때, 스테아린산칼슘이 실리카분말이나 규산염분말의 분산을 조장하고, 스테아린산칼슘의 CH결합말단이 그 표면을 덮듯이 응집한다. 따라서, 실리카나 규산칼슘의 표면에 흡착한 수분을 제거하고, 또 수분의 응집이 일어나는 것을 막고 있다.

실리카분말이나 규산염분말은, 그 결정구조에 있어서의 특징에 의하여, 표면에 많은 실란올기를 가지고 있다. 따라서, 극성이 강하고 소량의 첨가로도 표면개질이 가능하게 되며, 응집체에 의하여 형성되는 세공이 작아진다.

이 결과, 구체예 3의 진공단열체(1)에 있어서는, 분자의 충돌에 기인한 기체열전도의 영향이 저감하여 고성능화를 도모할 수 있음과 동시에, 폐재료의 이용이 가능하게 된다. 따라서, 구체예 3의 진공단열체(1)는 현저한 저코스트화가 가능하게 된다.

또, 실리카나 규산칼슘과 같은 무기분말은, 매우 미세한 구조이기 때문에 비표면적이 매우 크다. 이 때문에, 대기중의 수분을 흡착하고, 이것이 진공단열체내에서 해리하여 내압을 상승하기 때문에 단열성능을 시간경과적으로 악화시키고 있다.

구체예 3의 진공단열체(1)에서는, 스테아린산칼슘을 함유하고 있기 때문에, 유기분말과의 개질후에 잔존하는 실란올기를 소수성의 스테아린산 칼슘막으로 덮는 것이 가능하게 된다. 그에 의하여, 수분의 흡착을 막고, 흡착수분의 해리에 의한 내압의 상승을 방지하고, 진공단열체의 단열성능의 시간경과적 악화를 방지할 수 있다.

[구체예 4]

다음에, 구체예 4의 진공단열체(1)에 대하여 설명한다.

일반적으로, 발포플라스틱은 경량이고, 또한 압축강도가 크다. 따라서, 발포플라스틱을 분쇄하는 방법으로서, 커터밀등에 의한 체적분쇄를 사용하면, 미분쇄화는 곤란하였다. 그 때문에, 발포플라스틱이 가진 독립기포를 완전히 분쇄하는 것은 곤란하며, 경량의 발포플라스틱을 진공단열체에 있어서의 단열재로서 유효하게 이용할 수 없었다.

구체예 4의 진공단열체(1)에서는, 표면분쇄의 하나인 마쇄(摩碎)를 적용하고 있기 때문에, 효과적이고도 확실하게 미분쇄화가 가능하게 된다. 따라서, 진공단열체(1)는 경량의 발포플라스틱을 사용하여서 형성할 수 있기 때문에, 그 중량을 경량화할 수 있다.

구체예 4의 진공단열체(1)의 심재(2)는, 발포플라스틱을 150μm의 입도의 연마포에 약 1kg/cm²의 힘으로 밀어서 파쇄시켜서 분말로 하고, 다음에 이 분말에 스테아린산칼슘분말(평균입자지름 0.1μm)과 SiO₂에 의하여 표시되는 실리카분말(평균입자지름 5μm)을 혼합하여서 만든다.

구체예 4의 진공단열체(1)에서는, 상기와 같이 발포플라스틱을 표면 분쇄의 하나인 연마포를 사용한 마쇄에 의하여 분쇄하고 있다. 커터밀이란, 나이프형상 커터를 몇개 묶어서 회전시켜, 재료를 분쇄하는 것이다. 따라서, 구체예 4의 진공단열체(1)에서는, 커터밀등의 체적분쇄에서는 180μm이 한계였던 분쇄입도를 더욱 작게 하는 것이 가능하게 되었다.

이상과 같이, 구체예 4의 진공단열체(1)에서는, 경량의 발포플라스틱 분말을 시간경과적 가스발생에 의한 단열성능의 저하를 일으키지 않고서 이용할 수 있다.

또, 구체예 4에 있어서의 마쇄는, 연마포 대신에 연마지등을 사용하여서, 값싼 설비투자로 대응할 수 있다. 이 때문에, 구체예 4의 진공단열체(1)는 더욱더 저코스트화를 도모하는 것이 가능하다.

[표 14]

표 14의 구체예 4는, 마쇄에 의하여 얻어진 발포폴리우레탄폼의 부피밀도를 나타낸다. 비교예로서, 커터밀에 의하여 분쇄한 경우의 부피 밀도를 나타낸다. 부피 밀도란, 빈틈새를 가진 상태에 있어서의 퇴적한 분말의 밀도를 말하는 것이다. 커터밀에 의한 분쇄는, 롤밀에 의하여 평균입자지름 1mm 정도로 애벌분쇄한 후, 커터밀인 펄버라이저에 의하여 분쇄한 것이다. 양 밀은 모두 일본국 오사카의 호소카와 미크론(주)사제의 분쇄기를 사용하였다.

표 14에서, 평균입자지름이 같은 180μm일 때, 구체예 4과 비교예에서는, 부피 밀도에 있어서 12kg/m³의 차를 볼수 있었다. 또, 커터밀에서는, 180㎛이하의 분쇄를 할 수 없었다.

이상과 같이, 마쇄에 의하여 형성된 분말은 커터밀에 의하여 형성된 분말에 비하여 부피 밀도가 작아지고 있다. 이 이유는, 마쇄에 의하여 얻어진 발포우레탄폼분말이 고부피 부여성을 손상하는 일없이 분쇄되기 때문이다. 따라서, 구체예 4의 진공단열체(1)는 경량화를 도모할 수 있다.

또, 구체예 4의 진공단열체(1)는 폐기처분이 곤란하게 되어 있고, 싼 값에 회수할 수 있는 발포플라스틱을 사용할 수 있다. 그 때문에, 구체예 4의 진공단열체(1)는, 저코스트화를 도모할 수 있다.

[구체예 5]

다음에, 상기 진공단열체(1)를 사용한 구체예 5의 단열상자체(4)에 대하여 설명한다.

구체예 5의 단열상자체(4)는, 상술한 구체예 1에서 4에 나타낸 진공단열체(1)와 경질우레탄폼으로 이루어진 발포단열재(5)와 바깥상자(6)와 안상자(7)에 의하여 구성되어 있다. 진공단열체(1)는, 안상자(7) 또는 바깥상자(6)의 내벽에 부착되어서 매설되어 있다. 발포단열재(5)는, 시클로펜탄을 사용한 발포폴리우레탄폼(단열성능 0.0130kcal/mh℃)으로 이루어진다. 바깥상자(6)는, 두께 500μm의 강판이고, 안상자(7)는 두계 600μm의 ABS수지로 이루어진다. 또, 진공단열체(1)의 크기는, 0.5m × 0.05m × 0.02m이다.

이상과 같은 구성에서 얻어지는 상기 단열상자체(4)는, 신뢰성이 높고, 또한 단열성능이 뛰어나고 있으므로 장기간 사용하여도 단열성능의 저하가 적다. 따라서, 상기 단열상자체(4)를 사용한 냉장고 또는 냉동고는, 외계의 급격한 온도변화에 의하여 콤프레서를 과대하게 운전하는 일이 없이, 냉장고내의 식품의 품질의 저하등의 문제가 해결되고 있다.

[실시예 5]

이하, 본 발명의 실시예 5의 진공단열체(1) 및 그 진공단열체(1)를 사용한 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 실시예 5의 진공단열체(1) 및 단열상자체(4)의 구조는, 상술한 실시예 1의 제 1 도와 제 2 도에 도시한 구조와 마찬가지이기 때문에, 제 1 도, 제 2 도에 대한 설명이 적용된다. 그러므로, 구조에 관한 중복된 부분의 설명은 생략한다.

실시예 5의 진공단열체(1)의 심재(2)는 유기분말로서 우레탄폼 분쇄폼, 무기분말로서 습식실리카분말, 흡착제로서 질소가스의 분자지름보다도 5-20% 큰 세공을 가진 활성탄분말을 함유한다. 이 심재(2)에는 또한 복사(輻射)저감제로서, 반사율 0.9이상을 가진 알루미늄분말을 함유한다. 이 심재(2)에는 통기성을 가진 부직포내에 충전된 후, 금속-플라스틱라미네이트필름으로 이루어진 외장재(3)내에 배치되어 있다. 실시예 5의 진공단열체(1)는, 상기 외장재(3)의 내부를 감압밀폐하여서 얻은 것이다.

분말진공단열체의 중요한 과제는, 어떻게 중량의 경감을 도모하는가이다. 분말진공단열체가 무거워지는 주된 이유는, 분말이 공형상이기 때문에 세밀충전형태를 취하기 때문이라고 생각된다. 따라서, 경량화를 도모하기 위하여서는 분말의 형상의 고리에 의하여 충전형태를 제어할 필요가 있다. 실시예 5의 진공단열체(1)에서는, 심재(2)로서 사용하는 유기분말의 형상을 바늘형상으로 선정하고 있다. 따라서, 실시예 5의 진공단열체(1)는, 유기분말의 부피부여성에 의하여 유기분말이 세밀충전형태를 형성하지 않고, 경량화를 할 수 있다.

[표 15]

표 15는 심재에 사용하는 우레탄폼 분쇄분말의 입자형상 및 입자지름과 부피밀도와의 관계를 나타낸 것이다. 실시예 5의 우레탄폼 분쇄분말의 입자형상은 바늘형상이고, 비교예의 입자형상은 공형상의 것을 사용하였다. 또한, 입자형상은 분쇄방법에 따라서 달라지며, 커터밀등의 방법으로 분쇄하면 바늘형상의 분말입자가 얻어지고, 볼밀등의 방법으로 분쇄하면 공형상의 분말입자가 얻어진다.

또한, 커터밀은 나이프형상의 커터를 복수개 묶어서 회전시켜서, 분쇄하는 것이다. 또, 볼밀은 회전운통내에 분쇄매체로서 스틸제의 볼을 넣어서 분쇄하는 것이다.

표 15 에 표시되어 있는 바와같이, 입자지름이 작아짐에 따라서 입자형상의 차이에 관계없이, 부피밀도는 커지고 있다. 이것은, 미분말로 되는 것에 따라서 분말의 응집형태가 세밀충전형태에 가까워지기 때문이다.

그런데도, 실시예 5의 진공단열체(1)는 입자형상이 바늘형상이기 때문에, 비교예의 공형상 분말보다 부피밀도가 작고 경량화를 도모할 수 있었다. 입자형상을 바늘형상으로 함으로써 분말의 응집작용에 대하여 고부피 부여성이 작용하고, 세밀충전형태를 취할 수 없게 된다. 이 결과, 실시예 5의 진공단열체(1)는, 부피밀도가 작아지고 경량화가 달성되었다.

이상과 같이, 입자형상을 바늘형상으로 한정함으로써, 분말진공단열체의 과제였던 경량화를 실현할 수 있었다.

또, 진공단열체에 있어서의 성능에 관한 과제로서는, 장기간의 신뢰성의 확보와 단열성능의 향상 및 저코스트화가 있다.

진공단열체를 장기간에 걸쳐서 사용할 경우, 공기나 우레탄폼의 발포제로서 사용되는 탄화수소계의 유기가스등이 진동단열체 내부에 침입하여 온다. 이 결과, 진공도가 저하하고, 기체열전도율의 증대에 의하여 단열성능이 저하한다.

이와 같은 상태에서는 진공단열체를 장기간에 걸쳐서 사용할 수 없고, 장기간의 신뢰성을 확보하는 것은 곤란하다. 따라서, 외부로부터 침입하여오는 유기가스등의 기체분자를 흡착제거하는 것이 요구된다.

기체분자를 흡착제거하는 방법으로서는 화학흡착과 물리흡착이 있다. 화학흡착이란 화학반응에 의하여 기체분자를 흡착하는 것이다. 화학흡착은 기체분자와의 결합에너지가 크고, 한번 흡착하면 이탈하기 어렵다. 그러나, 화학반응이기 때문에 부가 발생가스가 발생하는 까닭에, 진공단열에는 적합하지 않다.

한편, 물리흡착이란, 모세관형상에 의하여 분말의 작은 빈틈에 기체분자가 들어가, 표면흡착에너지에 의하여 흡착하는 것이다.

물리흡착은, 그러나, 흡착에너지가 작다. 이 때문에 들어간 공간이 큰 경우등은 기체분자의 운동에너지가 흡착에너지보다도 커져서, 목적으로 하는 기체분자를 흡착제거할 수 없다. 따라서, 물리흡착에 의하여 기체분자를 흡착제거하기 위해서는, 흡착제로서 사용하는 분말속에 함유되는 세공의 크기를 한정할 필요가 있다.

실시예 5의 진공단열체(1)에서는 상기의 고찰에 비추어서, 흡착제로서 피흡착분자의 지름보다도 5%∼20% 큰 세공을 가진 무기분말을 사용하고 있다. 따라서, 모세관현상에 의하여 세공안에 들어간 기체분자의 운동에너지가 작아지고, 흡착에너지가 지배적으로 된다. 이 결과, 실시예 5의 진공단열체(1)는 물리흡착을 이용하는 것이라도 충분히 실용에 제공하는 것이 가능하게 되고, 장기간에 걸쳐서 사용할 수 있다.

[표 16]

표 16 및 제 5 도는 질소분위기속에 진공단열체를 배치하고, 소정일부경과 후의 진공도를 측정한 표 및 그래프이다. 표 16에 있어서의 실시예 5의 A, B 및 C는, 질소분자보다도 5%, 10% 및 20%보다도 각각 큰 세공을 가진 활성탄을 흡착제로서 사용하였다. 또, 비교예 a, b, c에서는 5%보다도 작은 3%의 세공밖에 갖지 않은 활성탄(비교예 a) 및 20%보다도 큰 25%와 40%의 세공밖에 갖지 않은 활성탄(비교예 b), (비교예 c)을 흡착제로서 사용하였다. 또, 비교예 d에서는 흡착제를 전혀갖지 않은 진공단열체를 사용하였다.

또한, 흡착제의 효과를 보다 정확하게 평가하기 위하여, 회장재에는 가스투과성이 좋은 15μm의 두께의 폴리에틸렌필름을 사용하여 초기의 진공도를 0.1mmHg로 하여서 행하였다.

표 16 및 제 5 도에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 5에서는 90일간 방치해 두어도 진공도의 변화는 거의 안정할 수 없으나, 비교예에서는, 어느 흡착제에서도 진공도가 악화하였다. 활성탄과 같이 물리 흡착에 의하여 기체분자를 흡착하는 경우, 미흡착체인 기체분자와 흡착제의 세공지름과의 관계가 문제가 된다. 실시예 5의 진공단열체(1)에서는, 그 세공지름이 피흡착체인 기체분자보다도 겨우 5%~20%정도 클 뿐의 미세한 것이다. 이 때문에 모세관현상에 의하여 세공단에 들어간 기체분자의 운동에너지가 매우 작아지고, 흡착에너지가 지배적으로 된다. 이 결과, 물리흡착을 진공단열체에 적용하는 것이 가능하게 된다. 즉, 물리흡작을 사용한 실시예 5의 진공단열체(1)는 장기간 방치해 두어도 진공도를 악화시키는 일 없이 단열성능을 유지할 수 있었다.

분말진공단열체의 열전도를 구성하는 인자로서는, 분말끼리의 접촉에 의한 고체열전도와, 분말의 세공내부에서의 기체분자끼리의 충돌에 의한 기체열전도 및 복사열전도가 있다. 따라서, 단열성능을 향상시키기 위해서는, 각각의 열전도를 저감시킬 필요가 있다.

분말진공 단열체(1)에서는, 분말에 의하여 형성되는 빈틈이 매우 작다. 따라서, 기체분자의 충돌에 기인한 기체열전도의 영향은 작다. 한편, 분말끼리의 접촉에 의한 고체열전도는, 유기분말의 형상등의 제어에 의하여 저감이 가능하다. 그러나, 단열성능의 향상을 도모하기 위해서는, 또한 복사에 의한 열전도를 저감시킬 필요가 있다.

복사에 의한 열전도의 저감에는, 어떻게 해서 복사에 의한 진동에너지를 흡수시키지 않도록 구성하는가가 중요하다. 진동에너지의 흡수에 대한 특성은 재료 고유의 것이며, 반사율로서 나타내진다. 반사율이 높으면 진동에너지를 반사하기 때문에, 복사에 의한 열전도가 저감한다. 따라서, 반사율의 최적화를 도모하는 것이 중요하게 된다.

실시예 5의 진공단열체(1)에서는, 반사율을 0.9이상으로 한정하고 있다. 따라서, 실시예 5의 진공단열체(1)는, 복사에 의한 열전도가 저감하고, 단열성능의 향상을 얻을 수 있었다.

[표 17]

표 17은 실시예 5로서, 복사에 의한 열전도를 저감함으로써 단열성능을 향상시키기 위하여 열선반사율 0.9이상의 알루미늄분말을 첨가한 경우의 단열성능을 나타낸 것이다. 또, 비교예로서는, 반사율이 0.9보다 작은 금속분말을 사용한 경우의 단열성능을 나타냈다. 또한, 조건을 동일하게 하기 위하여 첨가량이 5중량%로 일정하게 하고, 진공도는 0.1mmHg로 조정하였다. 단열성능을 상기(주)에이코세이키제의 열전도율 측정장치 AUTO-로 사용하고, 평균온도 24℃로 측정한 열전도율을 사용하였다.

표 17에서, 반사율이 0.9이상의 알루미늄분말을 첨가한 실시예 5에 있어서는 단열성능이 향상하고 있다. 한편, 비교예의 경우, 반사율이 0.9보다 작기 때문에 진동에너지를 흡수하여 버린다. 이 때문에, 비교예에서는 복사에 의한 열전도를 저감할 수 없고, 단열성능을 향상시킬 수 없었다.

한편, 저코스트화에 대해서는, 유기분말로서 우례탄폼 폐재료등을 사용하면 재료비가 들지 않기 때문에, 극적으로 코스트저감을 도모하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 우레탄폼 폐재료등을 이용할 경우, 분쇄등에 의해서는 미분말로는 할 수 없다. 이 때문에 유기분말의 응집체에 의하여 형성되는 빈틈이 커지고, 기체분자끼리의 충돌에 기인한 기체열전도가 증대한다.

상기 과제를 해결하는 방법으로서 무기분말의 첨가에 의하여 유기분말의 표면개질을 행하고, 분말의 유동특성을 향상시킴으로써, 응집체에 의하여 형성되는 빈틈의 미세화를 도모하는 방법이 있다. 무기분말 첨가에 의하여 표면개질이 행하여지는 이유는, 유기분말과 무기분말과의 혼합, 교반에 의하여 운동에너지가 주어짐으로써, 메카노케미칼반응을 일으키기 때문이라고 생각되며, 사용하는 무기분말의 활성도에 의하여 그 효과가 다르다. 따라서, 저코스트화를 실현하기 위해서는 무기분말의 한정이 중요하게 된다.

실시예 5에서는, 사용하는 무기분말로서 습식실리카분말을 선택하고 있다. 습식실리카분말은 제조공정상의 특징에서,건식실리카에 비하여 실리카 표면에 다수의 실란올기를 가지고 있다. 따라서, 극성이 강하고 미량의 첨가로도 표면개질이 가능하게 되며, 응집체에 의하여 형성되는 세공이 작아진다. 이 결과, 우레탄폼 폐재료등을 유기분말로서 적용한 경우에 있어서도, 기체분자의 충돌에 기인한 기체열전도의 영향이 저감한다. 따라서, 높은 단열성능을 도모할 수 있음과 동시에,폐재료의 이용이 가능하고 현저한 저코스트화를 도모할 수 있다.

[표 18]

표 18은 개질재로서 사용하는 무기분말에 실시예로서 습식실리카 분말을 또, 비교예로서 건식실리카분말을 첨가한 경우의 첨가량과 단열성능과의 관계를 나타낸 것이다. 또한, 조건을 동일하게 하기 위하여, 실리카분말의 첨가량을 5, 10, 15중량%의 3수준으로 하고, 진공도는 0.1mmHg로 조정하였다. 단열성능에 대응하는 열전도율은 상기(주)에이코세이키제의 열전도율 측정장치 AUTO-를 사용하고, 평균온도 24℃에 있어서 측정하였다.

표 18에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 습식실리카분말을 사용한 경우, 각 비교예의 경우에 비하여 단열성능이 향상하고 있다. 습식실리카분말은 제조공정상의 특징에서 건식실리카에 비하여 실리카 표면에 다수의 실란올기를 가지고 있다. 따라서, 습식 실리카분말을 사용한 경우, 그강한 극성 때문에 미량의 첨가로도 표면개질이 가능하게 된다. 이 결과, 우레탄폼 폐재료등을 유기분말로서 적용한 경우에 있어서도, 기체분자의 충돌에 기인한 기체열전도의 영향이 저감한다. 그러므로, 실시예의 습식실리카 분말을 사용한 경우에는, 높은 단열성능을 얻을 수 있음과 동시에 폐재료의 이용이 가능하게 되므로 현저한 저코스트화를 도모할 수 있다.

본 실시예의 단열상자체(4)는 상술한 습식실리분말을 사용한 실시예의 진공단열체(1)를 경질우레탄폼으로 이루어진 발포단열재(5)의 한 표면부에 배치하고, 그것을 바깥상자(6)와 안상자(7)에 의여 구성되는 밀폐 공간에 수용한 구성이다. 그 밀폐공간내에서 진공단열체(1)는 안상자(7) 또는 바깥상자(6)의 내벽에 부착되어 있다. 또, 진공단열체(1)의 크기는 1.0m × 0.5m × 0.02m이다.

이상과 같이, 진공단열체(1)이 단열성능을 뛰어나고 있으며, 또한 시간의 경과에 대한 신뢰성은 매우 높다. 이 때문에 상기 구성의 단열상체는, 장기간에 걸쳐서 높은 단열성능을 유지한다.

또, 단열상자체(4)릍 사용한 냉장고는 외계의 급격한 온도변화에 의하여 콤프레서의 운전율 과대를 초래하는 일이 없이, 냉장고내의 식품의 품질의 저하라고 하는 문제는 해결되고 있다.

이상과 같이, 실시예 5의 진공단열체(1)는, 심재(2)로서 사용하는 유기분말의 형상을 바늘형상으로 한정하고 있다. 따라서, 진공단열체(1)는 유기분말의 고부피 부여성에 의하여 세밀충전형태로 되는 일이 없고, 경량화를 도모할 수 있다.

또, 실시예 5의 진공단열체(1)는 흡착제로서 미흡착분자의 지름보다도 5%∼20% 큰 세공을 가진 무기분말을 사용하고 있다. 따라서, 모세관 현상에 의하여 세공안에 들어간 기체분자의 운동에너지가 작아지고, 흡착에너지가 지배적으로 된다. 이 결과, 물리흡착에 있어서도 진공단열체(1)에 적용하는 것이 가능하게 되고, 실시예 5의 진공단열체(1)는 장기간에 걸쳐서 사용할 수 있다.

또한, 실시예 5의 진공단열체(1)는 반사율이 0.9이상의 분말재료를 첨가하고 있다. 따라서, 복사에 의한 진동에너지는 흡수되는 일이 없다. 이 결과, 실시예 5의 진공단열체(1)는 복사에 의한 열전도를 저감하는 것이 가능하게 되며, 단열성능의 향상을 도모할 수 있다.

또, 실시예 5의 진공단열체(1)에서는, 표면개질제로서 사용하는 무기분말을 습식실리카분말로 한정하고 있다. 이 때문에, 우레탄폼 폐재료등을 유기분말로서 적용한 경우에 있어서도, 실시예 5의 진공단열체(1)는 기체분자의 충돌에 기인한 기체열전도의 영향이 저감하고 고성능화를 도모할 수 있다.

또, 실시예 진공단열체(1)는, 폐재료의 이용이 가능하게 되므로 현저한 저코스트화를 도모할 수 있다.

또, 상기 진공단열체(1)가 장시간 신뢰성이 높고, 또한 단열성능에 뛰어나고 있므므로, 상기 진공단열체(1)와 발포단열재(5)를 복층으로 한 단열상자체(4)의 경우, 장기간 높은 단열성능이 유지된다. 따라서, 실시예 5에 단열상자체(4)를 사용한 냉장고 또는 냉동고는 외계의 급격한 온도변화에 의하여 콤프레서를 과대하게 운전하는 일이 없이, 냉장고내의 식품의 품질의 저하등의 문제가 해결되고 있다.

[실시예 6]

이하, 본 발명의 실시예 6의 진공단열체(1) 및 그 진공단열체(1)를 사용한 단열상자체(4)에 대하여 설명한다. 실시예 6의 진공단열체(1) 및 단열상자체(4)의 구조는, 상술한 실시예 1의 제 1 도와 제 2 도에 나타낸 구조와 마찬가지이기 때문에, 제 1 도와 제 2 도에 대한 설명이 적용된다. 그러므로 구조에 관한 중복된 부분에 설명은 생략한다.

진공단열체(1)는 우레탄폼 분쇄분말과 합성실리카분말로 이루어진 심재(2)를 통기성을 가진 부직포내에 충전한 후, 금속-플라스틱라미네이트 필름으로 이루어진 외장재(3)내에 배치하고, 내부를 감압밀폐하여서, 얻은 것이다.

[표 19]

표 19는 심재(2)가 가진 기상용적율과 단열성능에 대응하는 열전도율과의 관계를 나타낸 것이다. 또한, 기상용적율(氣相容積率)은, 하기 식(1)에 의하여 산출되는 것이다.

기상용적율(%) = (1-분말의 부피밀도/분말의 진밀도) × 100… (1)

또한, 부피 밀도란, 다수의 분말이 빈틈을 가지고 퇴적한 상태에 있어서 빈틈을 포함한 어떤 양의 분말 전체로서의 밀도를 말하는 것이다. 또, 진밀도란 빈틈을 제외한 분말재료의 고체부분만이 실질적인 밀도를 말하는 것이며, 단위체적당의 질량을 나타낸다.

표 19에서, 기상용적율이 저하함에 따라서 단열성능이 저하하여가는 것을 알 수 있다. 특히, 기상용적율이 60%보다 작아지면 극단적으로 단열성능을 저하하고 있다.

그 이유는, 기상용적율이 저하함에 따라서 분말끼리의 접촉이 증가하고, 고체에 의한 열전도가 증가하기 때문이라고 생각된다. 또, 기상용적율이 60%보다 작아지면 분말끼리 보다 촘촘하게 접근한다. 이 때문에, 분말이 갖은 운동에너지보다도 응집에너지가 커지고 세밀충전구조를 취한다. 이 때문에, 고체에 의한 열전도가 현저하게 증가하여 극단적으로 단열성능이 악화한다.

실시예 6의 진공단열체(1)에서는 기상용적율을 60%이상으로 선정하고 있기 때문에 분말의 세밀충전구조를 취하는 일이 없고, 단열성능의 향상을 도모할 수 있다.

[표 20]

표 20은 우레탄폼을 분쇄하였을 때의 평균입자지름과 단열성능에 대응하는 열전도율의 시간경과변화를 나타낸 것이다.

표 20에서 알 수 있는 바와 같이, 평균입자지름이 150μm이하에서는 단열성능의 시간경과변화는 그다지 인정되지 않으나, 150μm보다 큰 입자지름을 사용한 경우에는, 단열성능이 시간경과적으로 크게 저하하였다. 우레탄폼분말을 유기분말로서 사용할 경우, 분쇄에 의하여 적당한 입자지름의 분말로 한다. 그러나, 우레탄폼은 독자기포를 가지고 있으며, 분쇄입자지름이 적절하지 않을 경우등은, 기포 내부에 프론가스등의 기체가 갇혀 있다. 이 결과, 이와 같은 우레탄폼분말에서는, 기포 내부의 가스의 시간경과적 확산 때문에, 진공도가 악화하여 단열성능의 저하를 초래하고 있다.

따라서, 우레탄폼을 유기분말로서 사용할 경우등은, 분쇄한 후의 입자지름을 한정하는 것이 매우 중요하게 된다.

실시예 6에서는, 평균입자지름을 150μm이하로 한정하고 있다. 이 결과, 우레탄폼의 분쇄분말을 유기분말로서 사용한 경우에 있어서도, 독립기포등의 잔존이 없다. 따라서 실시예 6의 진공단열체(1)에서는, 기포내부의 가스의 시간경과적 확산에 의한 진공도의 악화를 피할 수 있고, 그러므로 단열성능의 저하의 문제가 해결되고 있다.

[표 21]

표 21은 유기분말의 부피밀도와 무기분말의 첨가량을 변화시켰을 때의 단열성능에 대응하는 열전도율의 변화를 나타낸 것이다.

표 21에 나타낸 바와 같이, 부피밀도가 150kg/m³이하의 경우는, 무기분말을 첨가함으로서 단열성능은 향상하고 있다. 그러나, 부피밀도가 150kg/m³을 넘으면, 무기분말을 첨가함으로써 단열성능은 반대로 저하하고 있다.

유기분말의 부피밀도가 150kg/m³이하의 경우에 있어서, 무기분말 첨가에 의하여 단열성능이 향상하는 것은 하기 이유에 의한다.

무기분말의 첨가에 의하여 분말의 유동특성이 개선되고, 분말끼리 촘촘한 충전구조를 취한다. 이 결과, 공기의 평균자유행정보다도 큰 빈틈이 소실하고, 기체분자의 충돌이 기인하는 기체열전도가 저감한다. 그러므로 유기분말에 무기분말을 첨가한 진공단열체는, 단열성능이 향상하는 것이다.

그러나, 유기분말 자체가 매우 촘촘한 상태인 경우, 무기분말 첨가에 의하여 충전구조가 촘촘하게 되고, 혼합분말에 있어서의 고체열전도의 증가에 의하여 단열성능이 저하한다. 이 때문에, 유기분말의 충전정도를 한정하는 것은 단열성능을 향상시키기 위해서는 매우 중요하다.

실시예 6의 진공단열체(1)에서는, 유기분말의 충전율을 나타내는 지표로서 상술한 부피밀도를 선정하고, 유기분말의 부피밀도를 150kg/m³이하로 한정하고 있다. 이 결과, 유기분말의 충전율의 적절화가 가능하게 되어, 무기분말의 첨가에 의하여 단열성능의 향상을 도모할 수 있다.

[표 22]

표 22는 유기분말에 무기분말을 첨가하여서 얻어진 혼합분말의 평균세공지름과 각 진공도에 있어서의 단열성능에 대응하는 열전도율과의 관계를 나타낸 것이다. 평균세공지름이란, 분말전체의 세공용적과 비표면적으로부터 도출한 수치이며, 분말에 있어서의 세공평균치를 나타낸다.

표 22에서, 평균세공지름이 100μm을 넘으면, 진공도가 변화함으로써, 진공단열체는 급격히 단열성능이 저하하고 있다.

이 이유는, 공기의 평균자유행정보다도 혼합분말이 갖는 세공지름이 크기 때문에, 진공도가 낮아지면 세공 내부에서 기체분자가 충돌하고, 기체열전도가 지수함수적으로 증가하기 때문이라고 생각된다. 이와같이 진공도의 변화에 대하여 단열성능이 변화하는 것을 압력의존성이 높다고 한다. 압력의존성을 낮게 하는 일은 진공단열체를 가진 제품의 신뢰성을 향상시키는 점에 있어서 매우 중요하다. 이 때문에, 혼합분말의 세공지름을 제어하는 것이 필요하게 된다.

실시예 6의 진공단열체(1)에서는, 평균세공지름을 100μm이하로 한정하고 있다. 이 결과, 실시예 6의 진공단열체(1)에 있어서는, 공기의 평균자유행정보다도 큰 세공은 극히 적어지고, 압력의존성을 낮게할 수 있다.

실시예 6에 있어서 단열상자체(4)는 상기 진공단열체(1)와 경질우레탄폼으로 이루어진 발포단열재(5)와 바깥상자(6)와 안상자(7)에 의하여 구성되고 있다. 단열상자체(4)의 진공단열체(1)는 안상자(7) 또는 바깥상자(6)의 내벽에 부착하고 있다. 또, 진공단열체(1)의 크기는 1.0m × 0.5m ×0.02m이다.

상술한 바와 같이 실시예 6의 진공단열체(1)는, 단열성능이 뛰어나고 있으며, 또한 압력의존성이 매우 낮다. 그 때문에, 상기 구성으로 이루어진 단열상자체(4)는 장기간 높은 단열성능이 유지되고 있으며, 이 단열상자체(4)를 사용한 냉장고나 냉동고는, 외계의 급격한 온도변화에 의하여 콤프레서를 과대하게 운전하는 일 없이, 냉장고 내의 식품의 품질의 저하등이 문제가 해결되고 있다.

이상과 갈이, 실시예 6의 진공단열체(1)에서는 심재(2)의 기상용적율을 60%이상으로 선택하였으므로 분말끼리의 접촉이 적다.

이 결과, 실시예 6의 진공단열체(1)에서는, 분말끼리의 접촉을 개재하여서 행하여지는 고체열전도가 저감하고, 고성능의 단열성능을 가진다.

또, 실시예 6의 진공단열체(1)는, 유기분말의 평균입자지름이 150μm이하로 선택하고 있기 때문에, 독립기포의 발포우레판폼 분쇄품의 적용이 가능하게 된다. 즉, 발포우레탄폼의 독립기포가 잔존하여서 독립기포 내부의 가스가 확산하는 것에 따른 진공도의 악화, 및 그 결과로서의 단열성능의 저하의 문제는 해결되고 있다. 이 때문에, 실시예 6의 진공단열체(1)는 우레탄폼 폐재료등을 재이용하는 것이 가능하게 되어, 대폭의 저코스트화를 도모할 수 있다.

또, 실시예 6의 진공단열체(1)는 유기분말의 부피밀도를 150kg/m³이하로 선택하고 있므므로, 무기분말의 첨가에 의하여 분말끼리 과도하게 접촉하는 일이 없고, 단열성능의 향상이 가능하게 된다.

또, 실시예 6의 진공단열체(1)는, 유기분말과 무기분말의 혼합에 의하여 얻어진 혼합분말에 대하여 평균세공지름을 100μm이하로 선택하고 있다. 이 때문에, 공업적으로 값싸고, 용이하게 실시할 수 있는, 0.1mmHg의 낮은 진공도에 있어서, 세공 내부에서의 기체분자의 충돌이 적어진다. 이 결과, 실시예 6의 진공단열체(1)는, 뛰어난 단열성능을 얻을 수 있음과 동시에, 압력의존성을 저감할 수 있다.

또, 실시예 6의 단열상자체(4)는, 상자체에 의하여 형성되는 공간에 발포단열체와 상기 진공단열체(1)를 복층형식으로 형성하고 있다. 이때문에, 실시예 6의 단열상자체(4)는 뛰어난 단열성능을 장기간 유지하게 된다.

발명은 어느 정도의 상세함을 가지고 적합한 형태로서 설명하였으나, 이 적합한 형태의 현 개시내용은 구성의 세부에 있어서, 변화하는 것이 당연하며, 각 부품의 조합이나 배치는, 이하에 청구하는 발명의 범위 및 사상을 일탈하는 일 없이 실현될 수 있다고 이해된다.

본 발명에서는, 단열성능이 뛰어나고, 경량이고 낮은 코스트의 진공단열체 및 그 진공단열체를 사용한 단열상자체를 얻기 위하여, 진공단열체가 서로 다른 2종류 이상의 분말로 이루어진 심재(芯材)와 흡착제를 구비하고 있다. 또한, 본 발명에서 진공이란 10mmHg이하의 진공도를 말한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 적어도 비표면적이 서로 다른 2종류 이상의 분말로 이루어진 심재를 구비하고 있다. 단, 여기서 비표면적이란, 분말의 단위질량당의 표면적을 말한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 심재 유기재료의 분말과 무기재료의 분말로 이루어진 심재를 가지고 있다.

또, 본 발명의 진공단열체는 실질적으로, 비표면적이 20m²/g을 넘는 무기 분말과, 비표면적이 20m²/g이하인 유기분말로 이루어진다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 심재에 있어서의 무기재료의 분말의 충전량이 2중량퍼센트 이상 50중량퍼센트 이하이다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 유기재료를 위한 표면개질재료(表面改質材料)로서 바늘형상의 결정형태를 가진 무기재료의 분말을 함유한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 표면개질재료로서의 무기재료가 실질적으로 규산칼슘분말이다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 표면개질재료로서 규산칼슘분말을 구성하는 Si0₂/Ca0의 몰비가 2이상, 3이하이다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 표면개질재료로서의 규산칼슘분말이 소수화처리(疎水化처理)되어 있다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 표면개질된 유기재료의 분말이 소수화처리되어 있다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 표면개질된 유기재료의 분말이 섬유재료와의 혼합립(混合粒)이다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 표면개질재료로서 적어도 지방산염을 함유하는 분말을 주성분으로서 함유한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 마쇄(摩碎)로부터 얻어진 발포플라스틱 분말을 주성분으로서 함유한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 유기재료의 분말의 결정(結晶)형태가 바늘형상이다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 미흡착물질의 분자지름보다도 5%-20% 큰 가는 구멍을 가진 무기재료의 분말을 흡착제로서 주성분으로서 함유한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 무기재료의 하나로서 적어도 반사율이 0.9이상인 분말을 주성분으로서 함유힌다.

또한, 본 발명의 진공단열체는, 무기재료의 하나로서 습식실리카분말을 주성분으로서 함유한다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 심재의 기상용적율(氣相容積率)이 60%이상이다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 실질적으로 평균입자지름이 150μm이하인 유기분말로 이루어진다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 실질적으로 부피밀도가 150Kg/m³이하인 유기재료의 분말로 이루어진다.

또, 본 발명의 진공단열체는, 유기재료의 분말과 무기재료의 분말로 이루어진 심재의 평균세공경이 실질적으로 100μm이하이다.

본 발명의 단열상자체는, 바깥상자와, 안상자와, 상기 바깥상자와 상기 안상자에 의하여 형성되는 공간에 충전된 발포단열재와, 상기 바깥상자 또는 상기 안상자의 내벽에 부착되고, 서로 다른 2종류 이상의 분말로 이루어진 심재와 흡착제를 가진 진공단열체를 구비한다.

이 때문에, 본 발명의 단열상자체는, 장기간에 걸쳐서 높은 단열성능을 유지할 수 있다. 따라서, 단열성능 열화에 의한 콤프레서의 운전율 과대나, 냉장고내의 식품의 품질저하등의 문제를 해결할 수 있다.

또, 본 발명의 단열상자체는 실질적으로, 심재가 유기재료의 분말과 무기재료의 분말로 이루어진다.

또, 본 발명의 단열상자체는, 유기재료의 분말의 비표면적이 20m²/g이하이다.

또, 본 발명의 단열상자체는, 유기재료의 분말을 위한 표면개질재료로서 바늘형상의 결정형태를 가진 무기재료의 분말을 주성분으로서 함유한다.

또, 본 발명의 단열상자체는, 유기재료의 분말을 위한 표면개질재료로서 적어도 지방산염을 함유한 분말을 주성분으로서 함유한다.

또, 본 발명의 단열상자체는 실질적으로, 유기재료의 분말이 바늘형상의 결정형태를 가진다.

또, 본 발명의 단열상자체는, 심재의 기상용적율이 60%이상 이다.

본 발명의 진공단열체 및 그 진공단열체를 사용한 단열상자체는, 냉장고나 냉동고 등의 단열재로서 사용되는 것이다. 본 발명을 적용한 냉장고나 냉동고등은 단열성능에 뛰어나고, 경량이며, 저코스트임과 동시에, 오래 사용하여도 높은 단열성능을 유지하는 것이다.

Claims (28)

1. 외장재중에 심재(芯材) 및 흡착제를 충전하여서 이루어진 진공단열체에 있어서, 상기 심재가 유기재료의 분말과 무기재료의 분말의 서로 다른 2종류 이상의 분말로 이루어지며, 상기 유기재료의 분말을 위한 표면개질재료(表面改質材料)로서 바늘형상의 결정형태를 가진 무기재료의 분말을 함유하는 진공단열체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 심재가 비표면적이 서로 다른 2종류 이상의 분말로 이루어지는 진공단열체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 심재의 유기재료의 분말로서 플라스틱폼의 분쇄분말을 사용한 진공단열체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말의 비표면적이 20m²/g 이하인 진공단열체.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무기재료의 분말의 비표면적이 20m²/g을 넘는 진공단열체.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 심재에 있어서의 상기 무기재료의 분말의 충전율이 2중량% 이상, 50중량% 이하인 진공단열체.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 표면개질재료로서의 상기 무기재료가 규산칼슘분말인 진공단열체.
8. 제 7 항에 있어서, 규산칼슘분말을 구성하는 SiO₂/CaO의 몰비가 2이상, 3이하인 진공단열체.
9. 제 7 항에 있어서, 규산칼슘분말이 소수화처리(疎水化處理)되어서 이루어지는 진공단열체.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말이 소수화처리 되어서 이루어지는 진공단열체.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말이 섬유재료와의 혼합립(混合粒)으로 이루어지는 진공단열체.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말을 위한 표면개질재료로서 지방산염을 함유하는 분말을 주성분으로 함유하는 진공단열체.
13. 제 12 항에 있어서, 표면개질재료로서의 상기 지방산염이 스테아린산칼슘분말을 함유하는 진공단열체.
14. 제 12 항에 있어서, 표면개질재료로서, 실리카분말 또는 규산칼슘분말 및 스테아린산칼슘분말을 함유하는 진공단열체.
15. 제 12항에 있어서, 상기 유기재료의 분말로서 마쇄(摩碎)에 의하여 얻어진 발포플라스틱 분쇄분말을 주성분으로서 함유하는 진공단열체.
16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말이 바늘형상의 결정형태를 가진 진공단열체
17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 흡착제가 피흡착물질의 분자지름보다도 5%∼20% 큰 세공(細孔)을 가진 무기재료의 분말인 진공단열체.
18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 심재의 하나의 분말로서 반사율이 0.9이상의 분말을 주성분으로서 함유하는 진공단열체.
19. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무기재료의 분말의 하나로서 습식(濕式) 실리카분말을 주성분으로서 함유하는 진공단열체.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 심재의 기상용적율(氣相容積率)이 60%이상인 진공단열체.
21. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말의 평균입자 지름이 150㎛ 이하인 진공단열체.
22. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말의 부피밀도가 150kg/m³이하인 진공단열체.
23. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말과 무기재료의 분말로 이루어진 심재의 평균세공지름이 100㎛ 이하인 진공단열체.
24. 바깥상자와, 안상자와, 상기 바깥상자와 상기 안상자에 의하여 형성되는 공간에 충전된 발포단열재와 상기 바깥상자 또는 상기 안상자의 내벽에 부착되고, 유기재료의 분말과 무기재료의 분말의 서로 다른 2종류 이상의 분말로 이루어진 심재와 흡착제를 가진 진공단열체를 구비하며, 상기 유기재료의 분말을 위한 표면개질재료로서 바늘형상의 결정형태를 가진 무기재료의 분말을 주성분으로서 함유한 진공단열체를 구비하는 것을 특징으로 하는 단열상자체.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말의 비표면적이 20m²/g 이하인 단열상자체.
26. 제 24 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말을 위한 표면개질재료로서 지방산염을 함유한 분말을 주성분으로서 함유하는 단열상자체.
27. 제 24 항에 있어서, 상기 유기재료의 분말이 바늘형상의 결정형태를 가진 단열상자체.
28. 제 24 항에 있어서, 상기 심재의 기상용적율이 60%이상인 단열상자체.