KR102430467B1

KR102430467B1 - 진공단열재

Info

Publication number: KR102430467B1
Application number: KR1020150093883A
Authority: KR
Inventors: 토모카즈 후쿠자키; 켄이치 나가야마; 미츠하루 키무라
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2022-08-05
Also published as: JP2016125581A; JP6418944B2; KR20160079619A

Abstract

코어재료 및 가스 흡착제를 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료로 양면에서 사이에 두도록 내포하고, 내부를 감압하여 밀봉함으로써 이루어지는 진공단열재로서, 상기 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료 중 적어도 하나가 준결정 금속을 이용하여 형성되는 준결정 금속막을 포함하는 진공단열재로서, 이러한 진공단열재는 높은 가스 배리어성을 유지하면서, 히트 브리지를 저감할 수 있다.

Description

진공단열재 {Vacuum Insulating Material}

본 발명은 진공단열재에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 외장재료부의 히트 브리지를 유효하게 저감할 수 있는 진공단열재에 관한 것이다.

냉장고나 자동판매기, 보냉 상자 등에는 종래부터 단열재를 이용해 왔고, 근래에는 대단히 우수한 단열성을 가지는 단열재로서 진공단열재가 많이 사용되고 있다. 진공단열재는 기밀성을 소유하는 자루 모양의 외장재료 내부에 유리 섬유, 석면, 발포 폴리우레탄, 발포 폴리스티렌 등 단열성 코어 재료를 충전하고, 그 내부를 진공 배기하여 밀봉한 구조를 가진다. 이 외장재료는 내부를 장기간 진공 상태로 유지함과 동시에, 외부로부터의 가스의 침입을 방지하기 위하여 가스 배리어성이 높은 재료를 사용하고 있다. 이 가스 배리어성이 우수한 재료로서 알루미늄 박이 일반적으로 채용되고 있다. 알루미늄 박은 충분한 가스 배리어 성능을 소유하는 반면, 열 전도율이 높기 때문에, 외장재료부를 따른 열이동(히트 브리지)이 생기기 쉽고, 단열 성능이 저하되는 결점이 있다.

이러한 진공단열재의 히트 브리지를 저감시키는 방법으로서, 외장재료의 한 쪽에 알루미늄 증착층과 플라스틱의 적층체를 이용하는 것이 있다 (예를 들면, 특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1) 특개소 61-125577호 공보

그러나, 특허문헌 1에 공개된 알루미늄 증착층은 가스 배리어성이 낮기 때문에, 외부로부터의 가스의 침입을 막을 수 없고, 장기적으로 진공단열재 내부의 진공도를 보유하는 것이 곤란했다. 또, 특허문헌 1에 공개되는 알루미늄 증착층은 히트 브리지의 문제는 어느 정도 해결하고 있지만, 히트 브리지를 보다 낮추는 것이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은, 상기 사정을 감안해서 이루어진 것으로, 높은 가스 배리어성을 유지하면서 히트 브리지를 저감할 수 있는 진공단열재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기의 문제를 해결하기 위해 열심히 연구를 행한 결과, 외장재료에 준결정 금속막을 사용함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 상기 제목적은, 코어재료 및 가스 흡착제를 한 쌍의 가스 배리어성을 소유하는 외장재료로써 양면에서 사이에 두게 내포하고, 내부를 압력을 내려 밀봉하여 이루어지는 진공단열재로서, 상기 한 쌍의 가스 배리어성을 소유하는 외장재료의 최소한 하나가 준결정 금속을 이용하여 형성되는 준결정 금속막을 포함하는 진공단열재에 의해 달성된다.

본 발명의 진공단열재에 의하면, 높은 가스 배리어성을 유지하면서 히트 브리지를 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 진공단열재의 일 예를 나타내는 모식 단면도이다.

본 발명은 코어재료 및 가스 흡착제를 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료로 양면에서 사이에 두게 내포하고, 내부의 압력을 내려 밀봉 하여 이루어지는 진공단열재로서, 상기 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료의 최소한 하나가 준결정 금속을 이용하여 형성되는 준결정 금속막을 포함하는 진공단열재 에 관한 것이다.

본 발명은 진공단열재의 외장재료에 준결정 금속막을 사용하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의해, 외장재료부의 히트 브리지의 저감 및 가스 배리어성의 향상이 양립할 수 있다. 여기서, 본 발명의 구성에 의한 상기 작용 효과 발휘의 메커니즘은 아래와 같이 추측된다. 한편, 본 발명은 하기에 한정되지 않는다.

즉, 외장재료는 통상 가스 배리어성을 소유하는 금속층과 플라스틱 필름과의 적층 구조를 가지고, 이 중 금속층의 두께가 히트 브리지를 야기하는 중요한 원인의 하나이다. 구체적으로는, 두께가 큰 금속층에서는 금속층을 따라 외장재료 주변(주위)을 개재하여 되돌아 들어오는 열량이 크기 때문에 히트 브리지가 커진다. 바꾸어 말하면, 금속층의 두께와 히트 브리지의 발생은 양의 상관 관계가 있다.

한편, 본 발명에서는, 준결정 금속막은 얇을 뿐만 아니라, 전기 저항이 높고(전열성이 낮고), 또한 가스 배리어성이 우수하며, 다시 말해, 장기적으로 진공단열재 내부의 진공도를 유지할 수 있다. 이로 인해, 이러한 얇은 (두께가 작은) 준결정 금속막을 사용함으로써, 외장재료를 따라 주변에서 되돌아 들어오는 열량을 낮게 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 외장재료를 사용함으로써 히트 브리지를 유효하게 억제 및/또는 방지할 수 있다. 또, 준결정 금속막은 스퍼터 등으로 용이하게 성막할 수 있기 때문에, 대량 생산 등의 관점에서도 바람직하다.

일반적으로, 진공단열재를 제조하는 때는, 코어재료 및 가스 흡착제를 한 쌍의 가스 배리어성을 소유하는 외장재료로 내포한 후, 내부를 압력을 내려서 밀봉하지만, 이때, 외장재료 단부가 서로 접합하여 볼록형의 접합부(시일부)가 형성된다. 이 접합부는 제품 시에는 절곡되지만, 외장재료의 두께가 클 경우에는 접합부의 굴곡성이 낮아 코어재료 및 가스 흡착제가 수납되는 진공단열재 본체부에 밀착되게 구부리는 것이 곤란하거나 또는 할 수 없다.

한편, 본 발명에 따른 준결정 금속막은 박막형으로 용이하게 형성되고, 또한 동시에 얇기 때문에, 가스 배리어성이 우수하다. 이 때문에, 본 발명에 따른 외장재료는 접합부를 용이하고도 밀착된 상태로 진공단열재 본체부 측으로 구부릴 수 있다 (가공성이 우수하다). 따라서, 본 발명의 진공단열재는 가스 배리어성 및 가공성도 우수하다.

따라서, 본 발명의 진공단열재는 열 전도율이 낮고, 히트 브리지의 발생을 유효하게 억제할 수 있고, 또한 가스 배리어성 및 가공성이 우수하다. 이 때문에, 본 발명의 진공단열재는 냉장, 냉동고 등의 진공단열재로서 유용하다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

한편, 본 발명은, 이하의 실시형태에만 한정되지는 않는다.

또, 도면의 치수 비율은, 설명의 편의상 과장되고 있어, 실제의 비율과는 다른 경우가 있다.

또, 본 명세서에 있어서, 범위를 나타내는 「X 내지 Y」는 「X이상 Y이하」를 의미한다. 또, 특기하지 않는 한, 조작 및 물성 등의 측정은 실온(20℃ 내지 25℃)/상대습도 40% 내지 50%의 조건에서 측정한다.

[진공단열재]

도 1A에 도시된 바와 같이, 진공단열재(1)는 코어재료(6) 및 가스흡착제(7)를 2 장의 외장재료(2)로 양면에서 사이에 두게 내포하는 구조를 가진다. 여기서, 외장재료(2)는 준결정 금속막(4) 및 플라스틱 필름(3, 5)의 적층체 (라미네이트 필름)로 구성된다.

전술한 바와 같이, 준결정 금속막은 얇고 또한 가스 배리어성이 우수하기 때문에, 외장재료(2)를 따라 주위에서 돌아 들어가는 열량을 낮게 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 따른 외장재료를 사용함으로써 히트 브리지를 효율적으로 억제 및/또는 방지할 수 있다.

여기서, 진공단열재(1)는, 이 적층체의 주위를 밀봉(예를 들면, 히트 시일(heat seal))함으로써 자루 모양의 외장재료를 제작하고, 이 외장재료 (2) 안에 코어재료(6) 및 가스 흡착제(7)를 수용하고, 이 상태에서 내부의 압력을 내리고, 개구부를 밀봉(예를 들면, heat seal) 함으로써 제조된다. 이 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이, 외장재료(적층체)(2)의 주위(단부)에는, 외장재료(적층체)가 서로 접합한 접합부(시일부)(8)가 존재한다.

이 접합부(8)는, 도 1B에 도시된 바와 같이, 진공단열재 본체부 측으로 절곡되어, 진공단열재 제품으로 된다.

전술한 바와 같이, 외장재료(특히 준결정 금속막)는, 박막형으로 용이하게 형성할 수 있고, 동시에 얇아도 가스 배리어성이 우수하기 때문에, 접합부를 진공단열재 본체로 용이하게 밀착시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 접합부를 구부린 상태에서도, 진공단열재 표면을 따라 열이 흐르는 히트 브리지를 유효하게 억제 및/또는 방지해서 단열 성능이 향상됨과 동시에, 가스 배리어성도 우수한 신뢰성이 높은 진공단열재를 제공할 수 있다.

이하, 본원 발명의 진공단열재의 각 부재에 대하여 설명한다.

한편, 본 발명은, 외장재료에 준결정 금속막을 사용하는 것을 특징으로 하는 것이기 때문에, 그 이외의 부재에 대해서는 종래와 같은 부재를 사용할 수 있고, 하기 형태에 한정되지 않는다.

(외장재료)

외장재료의 구성은 특별히 제한되지 않지만, 외장재료는 준결정 금속막과 플라스틱과의 적층체로 이루어지는 것이 바람직하다. 다시 말해, 한 쌍의 가스 배리어성을 소유하는 외장재료의 최소한 한 쪽은 준결정 금속과 플라스틱과의 적층체로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 한 쌍의 외장재료로 진공단열재가 구성되지만, 2 개의 외장재료 중 최소한 하나가 준결정 금속막과 플라스틱과의 적층체로 이루어지면 좋고, 두 개의 외장재료 모두가 준결정 금속막과 플라스틱과의 적층체 로 구성되는 것이 바람직하다.

전자의 경우의 준결정 금속막과 플라스틱과의 적층체가 아닌 외장재료는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 적어도 알루미늄, 철, 금, 은, 구리, 니켈, SUS, 주석, 티타늄, 플라티나, 납, 코발트, 아연, 탄소강 등의 금속박, 및/ 또는 이들의 최소한 2 종의 합금박이나, 알루미늄, 니켈, 코발트, 아연, 금, 은, 구리, 산화규소, 알루미나, 산화 마그네슘, 산화 티탄 등의 증착막, 및/ 또는 이들의 최소한 2 종의 합금 증착막과 플라스틱과의 적층체 등을 들 수 있다.

본 명세서에 있어서, 「준결정 금속 」이란, 장거리 질서는 가지고 있지만, 병진 대칭성을 가지지 않는 금속상을 의미하고, 준 주기적인 구조 (불규칙한 주기구조)를 가진다. 준결정 금속은 결정질 금속 재료와 비정질 금속 재료와의 중간적인 구조를 가진다. 준결정 금속은, 전자회절에 따라, 회절점으로부터 장거리 질서를, 그리고 5 회 대칭성의 존재로부터 준 주기적인 구조(불규칙한 주기구조)를, 각각 분석 함으로써 확인된다.

또한, 도 1에서는, 준결정 금속막(4) 및 플라스틱 필름(3, 5)은, 각각, 단층(한층) 형태로 나타내고 있지만, 외장재료를 구성하는 준결정 금속막 및 플라스틱 필름은, 각각, 단층 형태로 존재해도, 또는 2종 이상의 적층 형태로 존재 할 수도 있다. 후자의 경우, 준결정 금속막 및 플라스틱 필름은, 2층 이상이 적층되는 구조인 것이 바람직하다.

또, 준결정 금속막 및 플라스틱 필름의 적층 형태는 어떤 형태라도 될 수 있지만, 접착성 (융착성), 표면 보호 효과 등을 고려하면, 최외층 및 최내층이 플라스틱 필름인 것이 바람직하다. 다시 말해, 외장재료는, 외측으로부터, 플라스틱 필름-준결정 금속막-플라스틱 필름의 적층 형태인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 준결정 금속막은 1층이어도 좋고, 2종 이상의 적층 형태이어도 된다. 후자의 경우, 각각의 준결정 금속막은 동일한 조성이어도 좋고, 혹은 다른 조성이어도 좋다. 또, 준결정 금속막은, 준결정 금속 이외의 성분을 포함해도 좋지만, 열 전도율, 열저항 (즉, 단열성), 및 가스 배리어성을 보다 향상시키는 효과의 관점에서, 준결정 금속으로만 구성되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 준결정 금속막은, 준결정 금속으로 구성되는 것이 바람직하다.

준결정 금속을 구성하는 금속 종은 특별히 제한되지 않는다.

구체적으로는, 준결정 금속을 구성하는 준결정 금속은, Al-TM-M 합금 또는 Al-TM 합금 (여기서, TM은, 적어도 1 종의 전이금속을 나타내고; M은, 반금속 및 반도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1 종의 원소를 나타낸다), 또는 RE-Mg-Zn 합금(여기서, RE는, 희토류 원소 또는 갈륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 원소를 나타낸다)인 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 준결정 금속은, 알루미늄(Al), 적어도 1 종의 전이금속(TM), 및 적어도 1 종의 반금속 및/또는 반도체(M)로 구성되는 Al-TM-M 합금이거나, 또는 알루미늄(Al), 및 최소한 1종의 전이금속(TM)으로 구성되는 알루미늄 및 Al-TM 합금일 수 있다. 여기서, TM은, 적어도 1 종의 전이금속(주기표로 제3족 원소부터 제11족 원소 사이에 존재하는 원소)을 나타낸다.

바람직하게는, TM은, 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스늄(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 및 우라늄(U) 등을 들 수 있다.

보다 바람직하게는, TM은, 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 레늄(Re), 오스늄(Os), 및 금(Au)이다.

여기서, TM은, 1종의 전이금속으로도, 혹은 2종 이상의 전이금속이 될 수도 있지만, 바람직하게는 1종 또는 2종의 전이금속이다.

또, M은, 적어도 1종의 반금속 및/또는 반도체를 나타낸다.

여기서, 반금속은, 주기율표의 14족 원소이며, 바람직하게는 규소(Si) 또는 게르마늄(Ge)이다.

또, 반도체는, 주기율표의 1족, 2족, 또는 13족의 원소이며, 바람직하게는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 또는 갈륨(Ga)이다.

보다 바람직하게는, M은, 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 규소(Si), 및 게르마늄(Ge)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1 종의 원소를 나타낸다. 여기서, M은, 1종의 상기 금속이라도 좋고, 혹은 2종 이상의 상기 금속이 될 수도 있지만, 바람직하게는 1종 또는 2종의 상기 금속이다.

Al-TM-M 합금의 조성은, 특별히 제한되지 않지만, 전량에 대하여, 10원자% 내지 45원자%의 전이금속, 5원자% 내지 45원자%의 반금속 및/또는 반도체, 및 잔부가 알루미늄, 및 불가피한 불순물로 구성되는 것[Al₁₀₀ _-a-b- _xTM_aM_b; a는, 전이금속의 조성이며, 10≤a≤45, 바람직하게는 10≤a≤20, 보다 바람직하게는 14≤a≤20, b는, 반금속 및/또는 반도체의 조성이며, 5≤b≤45, 바람직하게는 8≤b≤35, x는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤x≤0.05)]이 바람직하다.

구체적으로는, Al-TM-M 합금의 바람직한 예로서는, Al₇₂Mn₂0Si₈, Al₇₂V ₂0Si₈, Al₄₀Mn₂₅Cu₁₀Ge₂₅, Al₅Li₃Cu, Mg₄₅Pd₁₄Al₄₁, Al₆Li₃Au, Al₅₀Mg₃₅Ag₁₅ 등이 있다.

보다 바람직하게는, Al-TM-M 합금은 Al₅Li₃Cu, Mg₄₅Pd₁₄Al₄₁, Al₆Li₃Au, Al₅₀Mg₃₅Ag₁₅ 등이다.

이러한 조성이라면, 준결정 금속막은, 충분히 낮은 열 전도율 및 충분히 높은 열저항 (즉, 우수한 단열성), 그리고 높은 가스 배리어성을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 본 명세서에서는, 합금의 조성은 원자%로 표시된다.

또, Al-TM 합금의 조성은, 특별히 제한되지 않지만, 전량에 대하여, 16원자% 내지 40원자%의 전이금속, 및 잔부가 알루미늄, 및 불가피한 불순물로 구성되는 것[Al₁₀₀ _-c- _yTM_c; c는, 전이금속의 조성이며, 16≤c≤40, y는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤y≤ 0.05]이 바람직하다.

구체적으로는, Al-TM 합금의 바람직한 예로서는, Ａｌ_６２．５Ｃｕ_２５Ｆｅ_１２．５、Ａｌ_７２Ｐｄ_１８．５Ｍｎ_８．５、Ａｌ_４Ｍｎ、Ａｌ_８４Ｃｒ_１６、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｆｅ_１５、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｒｕ_１５、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｏｓ_１５、Ａｌ_７０Ｐｄ_２０Ｍｎ_１０、Ａｌ_７０Ｐｄ_２０Ｒｅ_１０、Ａｌ_４Ｍｎ、Ａｌ－Ｆｅ、Ａｌ－Ｐｄ、Ａｌ_７０Ｎｉ_１５Ｃｏ_１５、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｃｏ_１５、Ａｌ_７５Ｐｄ_１５Ｆｅ_１０、Ａｌ_７０Ｍｎ_１７Ｐｄ_１３이 있다. 보다 바람직하게는, Al-TM 합금은, Ａｌ_６２．５Ｃｕ_２５Ｆｅ_１２．５、Ａｌ_７０Ｐｄ_２０Ｍｎ_１０、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｆｅ_１５、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｒｕ_１５、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｏｓ_１５、Ａｌ_７０Ｐｄ_２０Ｍｎ_１０、Ａｌ_７０Ｐｄ_２０Ｒｅ_１０、Ａｌ_７０Ｎｉ_１５Ｃｏ_１５、Ａｌ_６５Ｃｕ_２０Ｃｏ_１５、Ａｌ_７５Ｐｄ_１５Ｆｅ_１０、Ａｌ_７０Ｍｎ_１７Ｐｄ_１３이다.

또는, 준결정 금속은, 적어도 1종의 희토류 원소(RE), 마그네슘(Mg), 및 아연(Zn)으로 구성되는 RE-Mg-Zn 합금일 수 있다. 여기서, RE는, 희토류 원소 또는 갈륨(Ga)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 원소를 나타낸다.

상기 희토류 원소는 특별히 제한되지 않고, 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란탄(La), 세륨(Ce), 프레이지오디니움(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터비윰(Tb), 디스프로슘(Dy), 호르미윰(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테티윰(Lu)일 수 있다.

바람직하게는, 희토류 원소는, 이트륨(Y), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터비윰(Tb), 디스프로슘(Dy), 호르미윰(Ho) 등이다.

여기서, RE는, 1종의 희토류 원소 또는 갈륨(Ga)이거나, 혹은 2종 이상의 상기 금속이 될 수도 있지만, 바람직하게는 1종 또는 2종의 상기 금속이다.

구체적으로는, RE-Mg-Zn 합금의 조성은, 특별히 제한되지 않지만, 전량에 대하여, 18원자% 내지 36원자%의 마그네슘, 21원자% 내지 70원자%의 아연, 및 잔부가 희토류 원소, 및 불가피한 불순물로 구성되는 것 [RE _100-d-e- _zMg_dZn_e; d는 마그네슘의 조성이며, 18≤d≤36, e는 아연의 조성이며, 21≤e≤70, z는 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤z≤ 0.05]이 바람직하다.

구체적으로는, RE-Mg-Zn 합금의 바람직한 예로서는, Ｇａ_１０Ｍｇ_１８Ｚｎ_２１ _、Ｚｎ_５６Ｍｇ_３６Ｙ_８、Ｚｎ_５６Ｍｇ_３６Ｇｄ_８이 있다.

이러한 조성이라면, 준결정 금속막은 충분히 낮은 열 전도율, 및 충분히 높은 열저항 (즉, 우수한 단열성), 그리고 높은 가스 배리어성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 준결정 금속 중, 열 전도율의 새로운 저감, 열저항 (즉, 우수한 단열성)이나 가스 배리어성의 새로운 향상 등을 고려하면, 준결정 금속은, Al₁₀₀ _-a-b-xTM_aM_b합금 (여기서, TM은 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 레늄(Re), 오스늄(Os), 및 금(Au)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 전이금속을 나타내고; M은 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 규소(Si) 및 게르마늄(Ge)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 원소를 나타내고; a는 상기 전이금속의 조성이며, 10≤a≤20이며 ; b는, 상기 원소의 조성이며, 8≤b≤35이며; x는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤x≤ 0.05이다), 또는 Al₁₀₀ _-c- _yTM_c합금 (여기서, TM은, 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 레늄(Re), 오스늄(Os),및 금(Au)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 전이금속을 나타내고; c는, 상기 전이금속의 조성이며, 16≤c≤40이며; y는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤y≤ 0.05이다), 또는 RE_100-d-e- _zMg_dZn_e합금 (여기서, RE는, 이트륨(Y), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터비윰(Tb), 디스프로슘(Dy), 호르미윰(Ho)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 희토류 원소를 나타내고; d는, 마그네슘의 조성이며, 18≤d≤36이며; e는, 아연의 조성이며, 21≤e≤70이며; z는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤z≤ 0.05이다)인 것이 바람직하고, Ａｌ_６２．５Ｃｕ_２５Ｆｅ_１２．５、Ａｌ_７０Ｐｄ_２０Ｍｎ_１０ 또는 Ｙ_８Ｍｇ_３６Ｚｎ_５６인 것이 특별히 바람직하다.

또, 준결정 금속막의 두께는 특별히 제한되지 않는다.

구체적으로는, 준결정 금속막의 두께(d)는 바람직하게는 1mm 미만이며, 보다 바람직하게는 0.01 ㎛ 내지 10 ㎛ 이며, 또 더욱 바람직하게는 0.05㎛ 내지 5㎛ 이다.

한편, 두께가 1mm을 넘으면, 열저항이 낮아지고, 굴곡성 등의 가공성이 악화되는 등의 문제가 생길 가능성이 있다.

상기한 바와 같이 얇은 준결정 금속막이라면 가공성이 우수하기 때문에, 외장재료의 접합부를 진공단열재 본체에 용이하게 밀착시킬 수 있다.

또, 상기 두께라면, 외장재료는, 진공단열재 표면을 따라 열이 흐르는 히트 브리지를 유효하게 억제 및/또는 방지해서 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 또, 가스 배리어성도 우수하다.

한편, 본명세서에 있어서, 준결정 금속막의 두께는 준결정 금속막의 최대 두께를 의미한다.

본 발명에 따른 외장재료는 단열성, 히트 브리지의 보다 향상된 저감 효과 등을 고려하면, 열 전도율이 낮은 것이 바람직하다. 이 때문에, 준결정 금속막도 또한 열 전도율이 낮은 것이 바람직하다.

구체적으로는, 준결정 금속막은 10W/mㆍK 이하의 고유 열 전도율(λ) (이하, 단순히, 「열 전도율」과도 한다)을 가지는 것이 바람직하고, 5W/mㆍK 이하의 고유 열 전도율을 가지는 것이 보다 바람직하다. 이러한 열 전도율이라면, 현행의 압연 알루미늄 박과 비교하여 히트 브리지를 유효하게 억제할 수 있다.

한편, 준결정 금속막의 열 전도율은 낮을수록 바람직하기 때문에, 하한은 특별히 한정되지 않고, 통상, 0 W/mㆍK이지만, 1 W/mㆍK 이상이라면 충분하고, 3 W/mㆍK 이상이 될 수도 있다. 이러한 열 전도율이라면, 외장재료는 단열성이 우수한다.

한편, 준결정 금속막의 열 전도율은 공지된 측정 방법에 의해 측정할 수 있지만, 본 명세서에 있어서, 「준결정 금속막의 열 전도율」은 하기 방법으로 측정될 수 있다.

[준결정 금속막의 고유 열 전도율(열 전도율)의 측정]

소정 조성의 준결정 금속(합금)을 아크 용해로를 이용하여 벌크 형상(직경:20mmΦ, 두께: 약5mm)으로 제작한 후, 합금을 진공(10^-3Pa) 중에서 650℃로 24시간 열처리하여 벌크체를 제작했다.

그 후, 제작한 벌크체의 표면을 연마하고, 직경: 10mmΦ, 두께: 1nm 내지 3mm의 원통 형상으로 형성하여 샘플을 제작한다. 이 샘플에 대해서, 레이저 플래시법을 이용해 고유 열 전도율(열 전도율)(λ)(W/mㆍK)을 측정한다.

전술한 바와 같이, 본 발명 에 따른 외장재료를 사용함으로써 히트 브리지의 문제를 해소한다. 히트 브리지의 억제 효과를 고려하면, 외장재료는 얇고 또한 열 전도율이 낮은 것이 바람직하다.

상기 점을 고려한다면, 준결정 금속막의 열저항은 높은 것이 바람직하고, 예를 들면, 준결정 금속막이 800 K/W 이상의 열저항(R)을 가지는 것이 바람직하고, 50,000 K/W를 넘는 열저항(R)을 가지는 것이 보다 바람직하고, 100,000 K/W 이상의 열저항(R)을 가지는 것이 더욱 바람직하고, 또 200,000 K/W 이상의 열저항(R)을 가지는 것이 특별히 바람직하다.

한편, 준결정 금속막의 열저항은 높을수록 바람직하기 때문에 상한은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 1,000,000 K/W 이하라면 충분하고, 3,000,000 K/W 이하가 될 수도 있고, 또는 500,000 K/W 이하일 수도 있다.

열저항 및 두께가 상기 어느 하나의 범위인 준결정 금속막(따라서, 외장재료)을 이용하여 이루어지는 진공단열재는, 종래의 알루미늄 박에 비해 양호한 가공성을 확보한 채, 히트 브리지의 발생을 유효하게 억제 및/또는 방지할 수 있다.

한편, 본 명세서에 있어서 「열저항 」이란, 단위면적당의 금속박에 대하여, 두께 방향과 수직의 열저항을 가리키고, 열저항(R) (K/W)은, 준결정 금속막의 두께(d) 및 열 전도율(λ)로부터 측정되며, 구체적으로는, 하기 식에 의해 산출된다.

(식 1)

준결정 금속막의 열저항 (K/W) =

1(m)/[준결정 금속막의 열전도율(W/mㆍK)×1(m)×준결정금속막의 두께(m)]

본 발명에 따른 외장재료는 가스 배리어성이 우수한 것이 바람직하다. 이 때문에, 준결정 금속막도 또한 가스 배리어성이 우수한 것이 바람직하다.

구체적으로는, 준결정 금속막의 수증기 투과도가, 8×10^-3(g/m²ㆍday) 이하가 바람직하고, 5×10^-3(g/m²ㆍday) 미만인 것이 보다 바람직하다.

수증기투과도가 8×10^-3(g/m²ㆍday)보다 클 경우, 외장재료의 가스 배리어성이 나쁘고, 진공단열재 내부의 진공도를 장기간 유지할 수 없게 될 가능성이 있다.

한편, 준결정 금속막의 수증기 투과도는 낮을수록 바람직하기 때문에 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 1×10^-7(g/m²ㆍday) 이상이라면 충분하다.

본 명세서에 있어서, 준결정 금속막의 「수증기투과도 (g/m²ㆍday)」는, ISO15106-3에 준거하는 Aquatran(MOCON사제)을 이용하고, 40℃의 온도 및 90% RH의 상대습도로 측정한 값을 채용한다.

본 발명에 있어서, 준결정 금속의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다.

예를 들면, 준결정 금속은, 원하는 원자비로 칭량한 원료금속을 불활성 분위기 (예를 들면, 아르곤 분위기) 중에서 아크 용해로를 이용하여 용해하고, 모 합금을 제작하고, 제작한 모 합금을 진공 중 또는 불활성 분위기 (예를 들면, 아르곤 분위기) 중에서 적당한 온도(예를 들면, 650℃ 내지 950℃)에서 적당한 시간(예를 들면, 12시간 내지 24시간) 열처리를 행하는 것에 따라 준결정의 벌크체를 얻는 벌크법에 의해 얻어진다.

마찬가지로, 준결정 금속막의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 사용할 수 있다.

또는, 준결정 금속막은 시판품을 사용할 수도 있다.

준결정 금속막을 제조하는 구체적인 방법으로는, 압연법, 증착법(예를 들면, PLD(Pulse Laser Deposition)), 스퍼터링법, 급냉응고법 등을 들 수 있다.

상기 방법 중, 압연법에서는, 상기에서 얻어진 벌크를 압연함으로써 준결정 금속막을 제조할 수 있다.

PLD법이나 스퍼터링법에서는, 원하는 원자비로 칭량한 원료금속을 이용해서 성막 타겟을 제작하고, 이 성막 타겟 및 기판을 진공 챔버 내에 배치하고, 챔버 내를 적당히 (예를 들면, 10^-4Pa 이하로) 진공으로 한 후, 기판 온도를 적절히 (예를 들면, 실온(25℃)) 조절해서 원하는 막 두께까지 성막을 행함으로써 준결정 금속막을 제조할 수 있다.

한편, 상기 성막에 사용하는 레이저는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, Nd 펄스 레이저(λ: 527nm, τ= 250fs, 10Hz)를 사용할 수 있다.

또, 성막 조건도 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 애노드와 캐소드의 거리는 4mm, 타겟과 기판의 거리는 50mm, 기판 온도는 실온(25℃), 기판 바이어스 전압은 -400V로 할 수 있다.

급냉응고법에서는, 상기와 마찬가지로 아크 용해로 모합금을 제작한 후, 단롤법 등으로 액체 급냉응고 장치를 이용해 준결정 금속막을 급냉 박대 형태로 제작하거나, 또는 상기와 마찬가지로 아크 용해로 모합금을 제작한 후, 모합금을 석영 노즐에 투입하고, 불활성 분위기 (예를 들면, 아르곤 분위기) 중에서 고주파 가열에 의해 모합금을 용융하고, 용융 금속을 적당한 속도로 회전하는 구리 롤 위로 불활성 가스(예를 들면, 아르곤 가스)압을 더해서 분사하고, 준결정 금속막을 급냉 박대의 형태로 제작할 수 있다.

이들 방법 중 압연법, 스퍼터링법이 바람직하다.

다시 말해, 준결정 금속막은 압연 또는 스퍼터링에 의해 제조될 수 있다.

상기 방법에 의해 얻어지는 준결정 금속막은 그 두깨의 얇음으로 인해, 외장재료부를 따라 주위에서 흘러 들어가는 열량을 낮게 억제할 수 있다. 이로 인하여, 이러한 준결정 금속막을 이용하여 이루어지는 외장재료는, 진공단열재의 히트 브리지를 효율적으로 억제 및/또는 방지할 수 있다. 또, 동일한 이유에 의해, 외장재료의 두께가 얇기 때문에 가공성(굴곡성)이 우수하고, 우레탄 봉입 시 방해가 되는 접합부의 절곡이 용이하게 되고, 접합부를 진공단열재 본체로 용이하게 밀착시킬 수 있다.

한편, 준결정 금속막막은 단층의 형태이어도 좋고, 또는 2종 이상의 적층 형태이어도 된다.

이렇게 하여 얻어진 준결정 금속막은 플라스틱 필름과 적층 되어서 본 발명에 따른 외장재료가 얻어진다.

여기서, 플라스틱 필름은 1층이어도 좋고, 2종 이상의 적층 형태이어도 좋다.

또, 플라스틱 필름의 조성은 특별히 제한되지 않지만, 통상, 준결정 금속막보다 내측(코어재료나 가스 흡착제가 수용되어 있는 측)의 플라스틱 필름(도 1 중의 플라스틱 필름(5))이 열용착성을 가지는 필름이며, 준결정 금속막보다 외측(외기에 접촉 하는 쪽)의 플라스틱 필름(도 1 중의 플라스틱 필름(3))이 표면 보호 효과가 있는 필름(표면보호 필름)인 것이 바람직하다.

여기서, 열용착 필름은, 통상의 시일법(예를 들면, 히트 시일(heat seal))에 의해 접착할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다.

열용착 필름을 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-메타아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리아크릴로니트릴 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

한편, 상기 재료는 단독으로 사용하여도 좋고, 또는 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.

또, 열용착 필름은 단층이어도 좋고 2층 이상의 적층 형태이어도 좋다. 후자의 경우, 각층은, 동일한 조성을 가져도 좋고, 다른 조성을 가지고 있을 수도 있다.

열용착 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고, 공지된 두께와 같은 두께일 수 있다. 구체적으로는, 열용착 필름의 두께는 10㎛ 내지 100㎛ 범위일 수 있다. 10㎛ 보다 얇을 경우 히트 시일 시 충분한 밀착 강도를 얻을 수 없고, 100㎛ 보다 두꺼울 경우 굴곡성 등의 가공성이 악화된다.

한편, 열용착 필름이 2층 이상의 적층 구조를 가지는 경우에는, 열용착 필름의 두께는 합계 두께를 의미한다. 또, 이 경우에는 각 층의 두께는 동일하거나 다를 수 있다.

또, 표면보호 필름은 특별히 제한되지 않고, 외장재료의 표면보호 필름으로서 통상 사용되는 것과 같은 재료를 사용할 수 있다.

표면보호 필름을 구성하는 재료로는, 예를 들면, 나일론-6, 나일론-66 등의 폴리아미드(나일론)(PA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등의 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리 아크릴레이트, 폴리 염화비닐(PVC), 폴리 염화 비닐리덴(PVDC), 에틸렌비닐알콜 공중합체(EVOH), 폴리비닐알코올 수지(PVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 수지(PAN) 등을 들 수 있다.

또, 이들 필름은 널리 알려진 여러 가지 첨가제나 안정제, 예를 들면 대전 방지제, 자외선 방지제, 가소제, 활제 등을 포함하고 있어도 된다.

한편, 상기 재료는 단독으로 사용되거나, 또는 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.

또, 표면보호 필름은 단층이어도 좋고, 2층 이상의 적층 형태이어도 좋다.

후자의 경우, 각 층은 동일 조성을 가지고 있을 수도 있고, 다른 조성을 가지고 있을 수도 있다.

표면보호 필름의 두께는 특별히 제한되지 않고, 공지된 두께와 같은 두께일 수 있다. 구체적으로는, 표면보호 필름의 두께는 10㎛ 내지 100㎛ 범위일 수 있다. 10㎛ 보다 얇을 경우, 배리어층의 보호가 충분하지 않고 크랙 등의 원인이 될 수 있다. 또 100㎛ 보다 두꺼울 경우, 열용착 필름과 마찬가지로 굴곡성 등의 가공성이 악화될 가능성이 있다.

한편, 표면보호 필름이 2층 이상의 적층 구조를 가질 경우에는, 상기 두께는 합계 두께를 의미한다. 또, 이 경우에는, 각 층의 두께는 동일해도 되고 달라도 된다.

외장재료의 두께는 특별히 제한되지 않는다.

구체적으로는, 외장재료의 두께는 20㎛ 내지 210㎛ 범위일 수 있다.

상기한 바와 같이 얇은 외장재료라면, 히트 브리지를 유효하게 억제 및/또는 방지하여 단열 성능을 향상시킬 수 있고, 또, 가스 배리어성 및 가공성도 우수하다.

또, 본 발명에 따른 외장재료는, 단열성을 고려하면, 열 전도율이 낮은 것이 바람직하다. 이 때문에, 진공단열재(외장재료)도 또한 열 전도율이 낮은 것이 바람직하다.

구체적으로는, 진공단열재(외장재료)의 열 전도율(λ)은 0.01 W/mㆍK 이하, 예를 들어 0.005 W/mㆍK 이하일 수 있다. 이러한 열 전도율이라면 진공단열재는 단열성이 우수하다.

한편, 진공단열재(외장재료)의 열 전도율은 낮을수록 바람직하기 때문에 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.0005 W/mㆍK 이상이라면 충분하다.

또, 진공단열재(외장재료)의 열 전도율은 공지된 측정 방법에 의해 측정할 수 있지만, 본 명세서에 있어서 「진공단열재(외장재료)의 열 전도율 (mW/mㆍK)」은, HFM436(NETZSCH사제ㆍ열류계부 중앙 100mm×100mm)를 이용해서 측정되는 값을 채용한다.

진공단열재의 제조 방법에 관해서는 특별히 제한되지 않고, 공공 지식과 동일한 방법 혹은 공지된 방법을 적당히 수정한 방법을 사용할 수 있다.

예를 들면, (i) 2 장의 외장재료를 준비하고, 한 쪽 외장재료(라미네이트 필름)를 되접어 꺽고, 대향하는 외장재료의 단부에 위치하는 열용착 필름끼리를 열용착함으로써 자루 모양의 외장재료를 얻고, 이 외장재료 내에 코어재료 및 가스 흡착제를 삽입하고, 감압 하에서 자루 모양 라미네이트 필름의 개구부에 위치하는 열용착 필름끼리를 열용착하는 방법, (ii) 열용착 필름끼리가 대향하도록 2 장의 외장재료(라미네이트 필름)를 배치하고, 각 외장재료의 단부에 위치하는 열용착 필름끼리를 열용착함으로써 자루 모양의 외장재료를 얻고, 이 자루 모양의 외장재료 내에 코어재료 및 가스 흡착제를 삽입하고, 감압 하에서 자루 모양 라미네이트 필름의 개구부 부근에 위치하는 열용착 필름끼리를 열용착하는 방법 등을 들 수 있다.

(코어재료)

본 발명에서 사용할 수 있는 코어재료는 진공단열재의 골격이 되고, 진공공간을 형성한다. 여기서, 코어재료의 재질로서는 특별히 한정되지 않고, 공지된 코어재료 재료를 사용할 수 있다.

구체적으로는, 글라스울, 락 울, 알루미나 섬유, 열 전도율이 낮은 금속으로 이루어지는 금속섬유 등의 무기섬유; 폴리에스테르나 폴리아미드, 아크릴, 폴리올레핀 등의 합성 섬유나, 목재 펄프로부터 제조되는 셀룰로오스, 코튼, 삼, 울, 실크 등의 천연섬유, 레이온 등의 재생 섬유, 아세테이트 등의 반 합성 섬유 등의 유기 섬유 등을 들 수 있다.

상기 코어재료 재료는 단독으로 사용되어도 좋고, 또는 2종 이상의 혼합물이어도 좋다. 이들 중 글라스울이 바람직하다.

이들 재료로 이루어지는 코어재료는 섬유 자체의 탄성이 높고, 또 섬유 자체의 열 전도율이 낮고, 게다가 공업적으로 저가이다.

(가스 흡착제)

본 발명에서 사용할 수 있는 가스 흡착제는 진공단열재의 밀폐 공간에 잔존 또는 침입하는 수증기나 공기(산소, 질소) 등의 가스를 흡착한다.

여기서, 가스 흡착제는 특별히 한정되지 않고, 공지된 가스 흡착제를 사용할 수 있다.

구체적으로는, 산화칼슘(생석회), 산화 마그네슘 등의 화학흡착물질, 제올라이트 등의 물리흡착물질, 연통 우레탄, 리튬 화합물, 화학흡착성 및 물리흡착성을 소유하는 구리 이온 교환 ZSM-5형태 제올라이트, 몰리큘러시브 13X 등을 들 수 있다.

상기 코어재료 재료는 단독으로 사용되어도 좋고, 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 진공단열재는 열 전도율이 낮고, 히트 브리지의 발생을 유효하게 억제할 수 있고, 또한 가스 배리어성 및 가공성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 진공단열재는 냉동고, 냉장고, 자동판매기, 급탕용기, 건조물용 단열재, 자동차용 단열재, 및 보냉/보온 박스 등, 단열 성능의 유지가 필요한 기기에 적합하게 적용할 수 있다.

( 실시예 )

본 발명의 효과를, 이하의 실시예 및 비교예를 이용하여 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시예에만 제한되는 것은 아니다.

한편, 하기 실시예에 있어서, 특기하지 않는 한, 조작은 실온(25℃)에서 행해졌다. 또, 특기하지 않는 한,「%」및 「부」는, 각각 「중량%」 및 「중량부」를 의미한다.

실시예 1

아크 용해로를 이용해서 벌크 형상(20mmΦ, 두께 약5mm)의 Al₆₂ _. ₅Cu₂₀Fe _12.5(원자비) 합금을 제작했다. 이 Al₆₂ _. ₅Cu₂₀Fe _12.5합금을 용해, 분쇄, 소결한 후, 직경 200mmΦ의 동제 스퍼터링용 지지 플레이트 위로 두께 3mm으로 본딩하고, 스퍼터링 타겟을 제작했다.

진공 챔버 내에, 상기 스퍼터링 타겟 및 폴리에틸렌　테레프탈레이트(PET) 필름(100mm×300mm×52㎛)을 대향시켜 배치하고, 챔버 내를 10^-6Pa까지 진공으로 한 후, 아르곤 가스를 0.3 Pa의 압력까지 주입했다.

한편, 이때, 투입 전력은 150W, 기판 온도는 실온(25℃), 성막 속도는 250nm/h로서, PET 필름 위로, 두께가 100nm인 준결정 금속막(1)을 제작했다.

이렇게 하여 얻어진 준결정 금속막(1)에 대해, 고유 열 전도율 (λ)(W/mㆍK), 열저항(R)(K/W), 및 수증기 투과도 (g/m²ㆍday)를 측정했다.

결과를 하기 표 1에 나타낸다.

실시예 2

실시예 1에 있어서, 준결정 금속막의 두께를 7㎛로 변경한 것 외에는, 상기 실시예 1과 같은 조작을 행하여 준결정 금속막(2)을 제작했다.

이렇게 하여 얻어진 준결정 금속막(2)에 대해서, 고유 열 전도율 (λ) (W/mㆍK), 열저항(R) (K/W) 및 수증기 투과도 (g/m²ㆍday)를 측정했다.

결과를 하기 표 1에 나타낸다.

실시예 3

아크 용해로를 이용해서 벌크 형상(20 mmΦ, 두께 약 5mm)의 Al₇₀Pd₂₀Mn₁₀ (원자비) 합금을 제작했다. 이 Al₇₀Pd₂₀Mn₁₀ 합금을 용해, 분쇄, 소결한 후, 직경 200mmΦ의 동제 스퍼터링용 지지 플레이트 위로 두께 3mm로 본딩하고, 스퍼터링 타겟을 제작했다.

진공 챔버 내에, 상기 스퍼터링 타겟 및 폴리에틸렌　테레프탈레이트(PET) 필름(100mm×300mm×52㎛)을 대향시켜 배치하고, 챔버 내를 10^-6Pa까지 진공으로 한 후, 아르곤 가스를 0.3Pa의 압력까지 주입했다.

한편, 이때, 투입 전력은 150W, 기판 온도는 실온(25℃), 성막 속도는 250nm/h로서, PET 필름 위로, 두께가 100nm인 준결정 금속막(3)을 제작했다.

이렇게 하여 얻어진 준결정 금속막(3)에 대해서, 고유 열 전도율 (λ) (W/mㆍK), 열저항(R) (K/W) 및 수증기 투과도 (g/m²ㆍday)를 측정했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

비교예 1

압연 알루미늄 박(7 ㎛)을 이용했다.

이 알루미늄 박에 대해서, 고유 열 전도율 (λ) (W/mㆍK), 열저항(R) (K/W) 및 수증기 투과도 (g/m²ㆍday)을 측정했다.

결과를 하기 표 1에 나타낸다.

비교예 2

두께 12㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 위로 두께 100nm의 Al 증착막을 형성했다. 이 Al 증착막에 대해서, 고유 열 전도율 (λ) (W/mㆍK), 열저항(R) (K/W) 및 수증기 투과도 (g/m²ㆍday)를 측정했다.

결과를 하기 표 1에 나타낸다.

	조성(원자%)	두께 (㎛)	고유열전도율 (λ)(W/mK)	열저항(R) (K/W)	수증기투과도 (g/m²day)
실시예1	Al₆₂ _. ₅Cu₂₅Fe₁₂ _.5	0.1	1.2	8333333	< 5×10^-3
실시예2	Al₆₂ _. ₅Cu₂₅Fe₁₂ _.5	7	1.2	119047	< 5×10^-4
실시예3	Al₇₀Pd₂₀Mn₁₀	0.1	3.4	2941176	< 5×10^-3
비교예1	Al 박	7	200	714	< 5×10^-4
비교예2	Al 증착필름	0.1	200	50000	4 ×10^-2

상기 표 1의 결과로는 실시예 1 내지 3의 준결정 금속막 (1) 내지 (3)이, 비교예 1의 알루미늄 박이나 비교예 2의 알루미늄 증착막에 비해 열저항이 유의적으로 높은 것을 나타낸다.

또, 실시예 1 내지 3의 준결정 금속막 (1) 내지 (3)은 비교예 2의 알루미늄 증착막에 비해 가스 배리어성이 유의적으로 향상되어 있음 (수증기 투과도가 유의적으로 낮다)도 나타낸다.

이들 결과로, 본 발명의 준결정 금속을 외장재료에 이용한 진공단열재는 높은 가스 배리어성을 유지하면서, 종래의 알루미늄 박이나 알루미늄 증착 막을 외장재료에 이용한 진공단열재에 비해 열저항이 향상되고, 히트 브리지의 영향을 억제하는 것이 가능하게 됨을 알 수 있고, 우수한 단열성을 발휘할 수 있음이 고찰된다.

1: 진공단열재,
2: 외장재료,
3, 5: 플라스틱 필름,
4: 준결정 금속막,
6: 코어재료,
7: 가스 흡착제,
8: 접합부 (시일부)

Claims

코어재료 및 가스 흡착제를 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료로 양면에서 사이에 두도록 내포하고, 내부를 감압 밀봉하여 이루어지는 진공단열재로서, 상기 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료 중 적어도 하나가 준결정 금속을 이용하여 형성되는 준결정 금속막을 포함하는 진공단열재.
제1항에서, 상기 준결정 금속막은 10W/mㆍK 이하의 고유 열 전도율을 가지는 진공단열재.
제1항 또는 제2항에서, 상기 준결정 금속은 Al-TM-M 합금 또는 Al-TM 합금(여기서, TM은, 적어도 1종의 전이금속을 나타내고; M은, 반금속 및 반도체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 원소를 나타낸다), 또는 RE-Mg-Zn 합금(여기서, RE는, 희토류 원소 또는 갈륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 원소를 나타낸다)인 진공단열재.
제3항에서, 상기 준결정 금속은 Al₁₀₀ _-a-b- _xTM_aM_b 합금 (여기서, TM은, 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 레늄(Re), 오스늄(Os), 및 금(Au)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 전이금속을 나타내고; M은, 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 규소(Si) 및 게르마늄(Ge)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 원소를 나타내고; a는, 상기 전이금속의 조성이며, 10≤a≤20이며; b는, 상기 원소의 조성이며, 8≤b≤35이며; x는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤x≤ 0.05이다), Al₁₀₀ _-c- _yTM_c 합금 (여기서, TM은, 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 레늄(Re), 오스늄(Os), 및 금(Au)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 전이금속을 나타내고; c는, 상기 전이금속의 조성이며, 16≤c≤40이며; y는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤y≤ 0.05이다), 또는 RE_100-d-e- _zMg_dZn_e 합금 (여기서, RE는, 이트륨(Y), 유로피움(Eu), 가돌리늄(Gd), 터비윰(Tb), 디스프로슘(Dy), 및 호르미윰(Ho)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 최소한 1종의 희토류 원소를 나타내고; d는, 마그네슘의 조성이며, 18≤d≤36이며; e는, 아연의 조성이며, 21≤e≤70이며; z는, 불가피한 불순물의 조성이며, 0≤z≤ 0.05이다)인 진공단열재.
제4항에서, 상기 준결정 금속은 Al₆₂ _. ₅Cu₂₅Fe₁₂ _.5, Al₇₀Pd₂₀Mn₁₀, 또는 Y₈Mg₃₆Zn₅₆ 인 진공단열재.
제1항 또는 제2항에서, 상기 준결정 금속막은 압연 또는 스퍼터링에 의해 제조되는 진공단열재.
제1항 또는 제2항에서, 상기 한 쌍의 가스 배리어성을 가지는 외장재료 중 적어도 하나는 상기 준결정 금속과 플라스틱과의 적층체로 이루어지는 진공단열재.
제1항 또는 제2항에서, 상기 준결정 금속막은 상기 준결정 금속으로 구성되는 진공단열재.