KR19980078092A - 진공단열재용 필름복합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 적용되는 진공단열재 팩의 진공단열재용 필름복합체에 관한 것으로, 제조 공정수의 감소에 적당하도록 한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 단열성이 우수한 충진재를 덮기 위한 다층 플라스틱 용기로 구성된 진공단열재의 외포장재인 진공단열재용 필름복합체를 플라스틱 공압출 다층필름과 금속박 증착필름으로 구성하고, 상기 플라스틱 공압출 다층필름은 나일론 필름과, 에틸렌 비닐 알콜 필름과, 폴리에틸렌 필름을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 진공단열재용 필름복합체를 파우치 형태로 제작이 가능한 두깨 100㎛ 내외의 다층필름으로 구성하여 제조 공정수를 줄여 제조 원가의 절감에 기여함과 아울러, 전체적인 두께를 얇게 하면서도 냉장고에 적용할 경우 발포우레탄 폼의 비충진부로 인한 수축 현상을 효과적으로 방지한다.

Description

진공단열재용 필름복합체

본 발명은 진공단열재용 필름복합체에 관한 것으로, 특히 제조 공정수를 감소시켜 제조 원가를 절감시킴과 아울러 생산성 향상에 크게 기여하며, 전체적인 두께를 얇게 하면서도 냉장고에 적용할 경우 발포우레탄 폼의 비충진부로 인한 수축 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 한 진공단열재용 필름복합체에 관한 것이다.

일반적으로 냉동고 및 냉장고 등과 같이 냉기를 이용하여 음식물 등의 부하를 보관하는 냉동 및 냉장기기에 있어서는, 고 내부의 냉기가 외부로 방출되는 현상을 차단하는 단열재의 성능이 냉동 및 냉장기기의 전체적인 성능을 좌우하는 중요한 요소로 작용하고 있는 바, 종래 기술에 의한 단열재의 전형적인 실시형태를 첨부 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 의한 진공단열재 팩을 보인 것으로, 이 기술은 일본국 특허출원공개번호 평6-337091호(명칭 ; 진공단열재 팩)에 알려지고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 진공단열재 팩(1)을 구성함에 있어서, 연속기포 구조의 경질 우레탄 폼(polyurethane foam)으로 된 충진재('심재'라고도 함)(2)와, 공압출법에 의해 얻어진 다층구조 필름(3)을 진공성형한 용기(4)와, 플라스틱 금속박 라미네이트 필름(plastic 金屬箔 laminate film)(5)으로 된 덮개(6)와, 플라스틱 금속박 라미네이트 필름(7)으로 된 차단재('배리어;barrier재'라고도 함)(8) 및 흡착재(9)로 이루어져 있다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 다층구조 필름(3)은 최외층(10)에 내약품성이 우수한 100㎛ 두께의 폴리프로필렌(polypropylene)으로 된 수지층(11)과, 중층(12)에는 가스차단성이 우수한 100㎛ 두께의 에틸렌 비닐 알콜(ethylene vinyl alcohol)로 된 수지층(13)과, 최내층(14)에는 내약품성이 우수한 100㎛ 두께의 폴리프로필렌으로 된 수지층(15)을 공압출법에 의해 적층형성한 구조로 되어 있다.

상기 플라스틱 금속박 라미네이트 필름(5)(7)은 최외층(16)에 내약품성이 우수한 20㎛ 두께의 폴리프로필렌으로 된 플라스틱 필름(17)과, 중층(18)에는 7㎛ 두께의 알루미늄박으로 된 금속박(19)과, 최내층(20)에 내약품성이 우수한 20㎛ 두께의 폴리프로필렌으로 된 플라스틱 필름(21)을 접착한 구조로 되어 있다.

상기와 같은 종래 기술에 의한 진공단열재 팩(1)을 제조함에 있어서는, 용기(4)의 내측면에 차단재(8)를 열접착 방법으로 부착한 후, 그 용기(4)의 내부에 흡착재(9) 및 충진재(2)를 충진한 다음, 내부를 감압하고 용기(4)에 덮개(6)를 부착하여 밀폐시킴으로써 진공단열재 팩(1)을 제조하게 된다.

상기 용기(4)는 공압출법에 의해 제조된 다층구조 필름(3)이므로 원하는 두께의 수지층(11)(13)(15)을 용이하게 형성할 수 있으며, 별도의 접착제를 필요로 하지 않으므로 접착제로부터 발생하는 가스에 의한 내부압 상승으로 단열 성능이 저하되는 문제점을 해소하는 이점을 갖는다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 진공단열재 팩에 의하면, 용기(4)를 두께가 300㎛ 이상의 다층구조의 플라스틱 필름으로 제조하기 위한 성형공정을 필요로 하며, 차단성을 향상시키기 위한 플라스틱 금속박 라미네이트 필름(5)(7)은 일련의 제조 공정에 따른 성형 작업이 불가능하여 별도의 공정에 의해 용기(4)의 소정 부위에 부착하여야 할 뿐만 아니라, 별도로 플라스틱 금속박 라미네이트 필름(5)으로 덮개(6)를 구성하여야 하는 등, 전체적으로 제조 공정수가 많아 제조 원가의 상승 요인으로 작용하는 문제점이 있었다.

또한, 용기(4) 및 덮개(6)의 두께가 두꺼운 관계로 열접착시 시간과 강도가 더 요구되며, 진공단열재 팩(1)을 냉장고에 적용할 경우 도 3에 도시한 바와 같이, 발포우레탄 폼(22)의 충진시 발생할 수 있는 발포우레탄 폼(22)의 비충진부로 인한 수축 현상을 방지하기 위하여 진공단열재 팩(1)을 냉장고 캐비넷(23)의 안쪽면에 완전하게 부착하여야 하며, 따라서 오목한 형태의 용기(4)와, 별도의 덮개(6)를 필요로 할 수 밖에 없는 것이다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 제조 공정수를 감소시켜 제조 원가의 절감에 기여하도록 한 진공단열재용 필름복합체를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전체적인 두께를 얇게 하면서도 냉장고에 적용할 경우 발포우레탄 폼의 비충진부로 인한 수축 현상을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 진공단열재용 필름복합체를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 진공단열재 팩의 일례를 보인 단면도.

도 2는 도 1도의 구성을 확대하여 보인 단면도.

도 3은 종래 기술에 의한 진공단열재 팩이 냉장고에 설치된 상태를 도시한 단면도.

도 4의 a 및 b는 본 발명에 의한 진공단열재 팩의 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 진공단열재용 필름복합체의 구조를 확대하여 보인 단면도.

도 6은 본 발명의 진공단열재 팩이 냉장고에 적용된 상태를 도시한 단면도.

＜도면의주요부분에사용된부호의설명＞

30 ; 진공단열재 팩31 ; 충진재

32 ; 진공단열재용 필름복합체33 ; 플라스틱 공압출 다층필름

34 ; 금속박 증착필름35 ; 최외층 필름

36 ; 접착층 필름37 ; 차단성 필름

38 ; 접착층 필름39 ; 최내층 필름

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 충진재를 덮기 위한 다층 플라스틱 용기로 구성된 진공단열재의 외포장재인 진공단열재용 필름복합체에 있어서, 플라스틱 공압출 다층필름과 금속박 증착필름으로 구성한 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체가 제공된다.

상기 플라스틱 공압출 다층필름 및 금속박 증착필름의 두께가 90㎛ ∼ 150㎛인 것을 특징으로 한다.

상기 플라스틱 공압출 다층필름은 나일론 필름과, 에틸렌 비닐 알콜 필름과, 폴리에틸렌 필름이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 나일론 필름과 에틸렌 비닐 알콜 필름의 사이 및 에틸렌 비닐 알콜 필름과 폴리에틸렌 사이이에 접착층이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 상기 금속박 증착필름은 알루미늄 증착 필름으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 진공단열재용 필름복합체는 개구부를 제외한 3면이 막힌 파우치 형태인 것을 특징으로 한다.

상기 진공단열재용 필름복합체는 내부에 충진재가 충진된 상태에서 감압한 후, 열접착에 의해 밀봉되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 진공단열재용 필름복합체를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 4의 a 및 b는 본 발명에 의한 진공단열재 팩의 구성을 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 진공단열재용 필름복합체의 구조를 확대하여 보인 단면도이며, 도 6은 본 발명의 진공단열재 팩이 적용된 냉장고의 요부 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 진공단열재 팩(30)은 연속기포 구조의 경질 폴리우레탄 폼으로 된 충진재(31)와, 그 충진재(31)를 덮기 위한 적어도 1층 이상의 필름층을 갖는 용기로 구성된 진공단열재의 외포장재인 진공단열재용 필름복합체(32)로 구성되어 있다.

본 발명의 요부 구성인 진공단열재용 필름복합체(32)의 일실시례로서, 플라스틱 공압출 다층필름(33)과, 금속박 증착필름(34)으로 이루어져 있다.

상기 플라스틱 공압출 다층필름(33)은 기계적 강도가 우수한 최외층 필름(35)과, 접착층 필름(36), 차단성이 우수한 차단성 필름(37)과, 접착층 필름(38), 그리고 열융착성이 우수한 최내층 필름(39)이 순차적으로 적층된 구조로 되어 있으며, 공압출 블로우(co-extrud blow) 방식에 의해 제조된다.

상기 최외층 필름(35)은 15㎛ 정도 두께의 나일론 수지로 이루어지고, 상기 차단성 필름(37)은 15㎛ 정도 두께의 에틸렌 비닐 알콜 필름으로 이루어지며, 최내층 필름(39)는 30㎛ 정도 두께의 리니어 로우 덴시티 폴리에틸렌(linear low density polyethylene) 필름으로 이루어져 있다.

또한, 상기 금속박 증착필름(34)은 12㎛ 정도 두께의 알루미늄 증착 필름으로 플라스틱 공압출 다층필름(33)과 라미네이트에 의해 접착하며, 진공단열재용 필름복합체(32)의 전체적인 두께는 90㎛ ∼ 150㎛ 정도가 바람직하며, 가장 좋기로는 100㎛ 내외이다.

상기 진공단열재용 필름복합체(32)는 각 단일 필름을 진공단열재에서 요구되는 특성에 잘 부합되는 일정한 기계적 강도와 가스 차단성, 열융착성, 장기 치수안정성 및 신뢰성 등을 가진 기능성 필름으로 선정하여 두께가 얇아진 만큼을 보완하였다.

본 발명에 의한 진공단열재용 필름복합체(32)의 일실시례를 설명하면 다음과 같다.

그 전체적인 구조는 알루미늄 증착 PET(VM - POLYETHYLENE TETRAPHTHALATE ) 필름의 금속박 증착필름(34)(12㎛)/ 나일론 수지의 최내층 필름(35)(15 ∼ 20㎛)/ TIE의 접착층 필름(36)(10㎛)/ 에틸렌 비닐 알콜 필름의 차단층 필름(37)/ TIE의 접착층 필름(38)(10㎛)/ 리니어 로우 덴시티 폴리에틸렌 필름의 최내층 필름(39)(30㎛)으로 이루어져 있고, 그 전체 두께를 90㎛ ∼ 150㎛로 하며, 필름 가공 방식은 라미네이트/공압출 블로우법으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 실시례에 따른 진공단열재용 필름복합체(32)의 산소 투과도(cc/m².24h.atm) ; 0, 수분 투과도(g/m².24h.atm) ; 0 이며, 충진재(31)와, 진공단열재용 필름복합체(32)로 구성된 진공단열재 팩(30)의 열전도도(kcal/mh℃) ; 0.0060 ∼ 0.0065 임을 알 수 있었다.

한편, 본 발명의 진공단열재 팩(30)을 제조함에 있어서는, 도 4의 a와 같이, 연속기포 구조의 경질 우레탄 폼으로 된 충진재(31)를 충진하기 위하여 진공단열재용 필름복합체(32)를 파우치 형태, 즉 개구부를 제외한 3면이 막힌 봉투 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기한 파우치 형태의 진공단열재용 필름복합체(32)의 내부에 충진재(31)를 충진하고, 그 내부를 0.05 Torr이하로 감압한 후, 최내층 필름(39)인 열접착층에 열을 가하여 접착하는 열접착 방식에 의해 밀봉이 가능하도록 함으로써 본 발명의 진공단열재 팩(30)을 제조하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 진공단열재용 필름복합체(32)에 의하면, 파우치 형태로 제작하여 그 내부에 연속기포 구조의 경질 우레탄 폼으로 된 충진재(31)를 충진할 수 있기 때문에 기존의 경우와 같은 용기 형태를 위한 성형성을 고려할 필요가 없으며, 별도의 필름층이나 덮개부 등을 고려할 필요가 없다.

또한, 진공단열재용 필름복합체(32)에 충진재(31)를 충진한 후, 밀봉할 경우 최내층 필름(39)의 열접착층을 리니어 로우 덴시티 폴리에틸렌 재질로 사용함으로써 기존의 폴리프로필렌 재질보다도 열접착 온도나 시간에 있어서 훨씬 용이하여 열접착이 가능하도록 하였으며, 에틸렌 비닐 알콜 필름의 차단층 필름(37)에서 취약한 수분 차단성을 리니어 로우 덴시티 폴리에틸렌 재질의 최내층 필름(39)에서 보완하였다.

한편, 본 발명에 의한 진공단열재 팩(30)을 냉장고에 적용할 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 냉장고에 부착한 후, 발포우레탄 폼(41)의 충진시 종래 기술에서는 용기(4)가 두꺼운 관계로 오목한 형태로 성형하여 냉장고 캐비넷(23)의 안쪽에 부착하였지만, 본 발명은 진공단열재용 필름복합체(32)를 파우치 형태로 제작하여 그의 열접착부(40)를 냉장고 캐비넷(42) 쪽으로 부착함으로써 발포우레탄 폼(41)의 충진시 열접착부(40)로 인해 폴리우레탄 폼(41)의 흐름성을 저해하는 요인을 제거하였다. 도 6의 미설명 부호 43은 냉장고 내상을 보인 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 진공단열재 팩의 외포장재인 진공단열재용 필름복합체를 100㎛ 내외의 플라스틱 공압출 다층필름과 금속박 증착필름으로 구성하여, 제조 공정수를 감소시켜 제조 원가의 절감에 기여하며, 또한 진공단열재용 필름복합체의 전체적인 두께를 얇게 하면서도 냉장고에 적용할 경우 발포우레탄 폼의 비충진부로 인한 수축 현상을 해결하는 등의 효과가 있다.

Claims (6)

1. 충진재를 덮기 위한 다층 플라스틱 용기로 구성된 진공단열재의 외포장재인 진공단열재용 필름복합체에 있어서, 플라스틱 공압출 다층필름과 금속박 증착필름으로 구성한 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 공압출 다층필름 및 금속박 증착필름의 두께가 90㎛ ∼ 150㎛인 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 공압출 다층필름은 나일론 수지층과, 에틸렌 비닐 알콜 필름과, 폴리에틸렌 필름이 포함된 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 나일론 필름과 에틸렌 비닐 알콜 필름의 사이 및 에틸렌 비닐 알콜 필름과 폴리에틸렌 사이에 접착층이 형성된 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 금속박 증착필름은 알루미늄 증착 필름으로 구성된 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 진공단열재용 필름복합체는 개구부를 제외한 3면이 막힌 파우치 형태인 것을 특징으로 하는 진공단열재용 필름복합체.