KR20160094965A

KR20160094965A - 진공 단열재의 외장재, 진공 단열재 및 단열 용기

Info

Publication number: KR20160094965A
Application number: KR1020167014882A
Authority: KR
Inventors: 겐지 오가와라; 도모코 사토
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-08-10
Also published as: EP3081839A4; EP3081839A1; WO2015087976A1; CN105814356A; JPWO2015087976A1; US20160312942A1; JP6536408B2; EP3081839B1

Abstract

본 발명의 진공 단열재의 외장재는, 플라스틱 기재를 포함하는 배리어 필름과, 상기 배리어 필름 상에 적층된 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름과, 상기 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름 상에 적층된 열 융착층을 구비한다. 상기 배리어 필름의 상기 플라스틱 기재 중 적어도 한쪽 면에는, 금속 또는 무기 산화물, 또는 금속 및 무기 산화물을 포함하는 혼합물로 형성된 증착 박막층과, 수용액 고분자와 (a) 1종 이상의 알콕시드 및 1종 이상의 알콕시드 가수분해물 중 적어도 한쪽 또는 (b) 염화주석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용액, 또는 물과 알코올의 혼합 용액을 주제로 하는 코팅제를 포함하는 피막층이 순서대로 적층되어 있다.

Description

진공 단열재의 외장재, 진공 단열재 및 단열 용기{OUTER COVERING MATERIAL FOR VACUUM HEAT INSULATION MATERIALS, VACUUM HEAT INSULATION MATERIAL, AND HEAT INSULATION CONTAINER}

본 발명은, 진공 단열재의 외장재에 관한 것이다.

본원은, 2013년 12월 11일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2013-255765호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 코어재가 외장재로 싸인 구조를 갖는 진공 단열재가 알려져 있다. 진공 단열재에 있어서는, 코어재의 주위가 진공 상태로 유지되어, 기체에 의한 열 전도율이 끝없이 제로에 가까워져, 단열 성능이 높아지게 되어 있다.

그로 인해, 진공 단열재는, 그 단열 성능을 장기에 걸쳐서 유지하기 위해서는, 단열재 내부를 진공으로 계속해서 유지할 필요가 있다.

진공 단열재 내부의 진공도를 유지하기 위해서, 외장재의 가스 배리어성 및 내굴곡성의 향상은, 진공 단열재의 단열 성능 유지를 생각한다는 점에서, 대단히 중요하다.

종래부터, 진공 단열재의 외장체 라미네이트 구성에 있어서, 가스 배리어층으로서, 금속박, 또는 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 구체적인 외장재로서, 나일론 필름, 2매의 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 저밀도 폴리에틸렌이 순서대로 적층된 외장재가 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 2001-8828호 공보 일본 특허 공개 2010-138956호 공보

그러나, 가스 배리어층으로서 금속박을 사용한 구성에서는, 금속박을 통해 전해지는 열량이 크고, 진공 단열재의 단열 성능이 충분하지 않은 경우가 있었다.

특히, 종래의 진공 단열재와 같이, 가스 배리어성 필름으로서 알루미늄 박을 사용하고 있는 경우, 진공 단열재의 외장재를 통해 전해지는 열 전도, 소위 히트 브리지 현상에 의해 진공 단열재의 단열 효과가 작아진다. 히트 브리지 현상을 해결하기 위해서, 금속박 대신에 증착막을 갖는 가스 배리어성 필름으로 변경한 경우에도, 충분한 단열 성능이 얻어지지 않고 있었다.

또한, 가스 배리어층으로서 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름만을 사용한 구성에서는, 가스 배리어성이 충분하지 않고, 진공 단열재의 단열 성능이 충분하지 않은 경우가 있었다.

또한, 종래의 외장재에서는, 냉각 박스 등에 진공 단열재를 적용하는 경우, 내용물이 수용되어 있는 냉각 박스를 수송할 때에 냉각 박스에 진동이 가해지고, 이 진동에 기인하여 내용물이 냉각 박스의 표면에 대하여 충격을 가하는 경우가 있다. 이러한 경우, 냉각 박스의 표면에 핀 홀이 발생하기 쉽고, 진공에 의한 단열 기능이 손상되는 경우가 있다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 가스 배리어층을 통해 전해지는 열량이 작고, 가스 배리어성이 높고, 내굴곡성이 좋은 진공 단열재의 외장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 내찌름성이 우수한 진공 단열재의 외장재를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 진동 등에 기인하는 충격에 의해 형성되는 핀 홀이 발생하기 어려운 진공 단열재의 외장재 및 그것을 사용한 단열 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재는, 플라스틱 기재를 포함하는 배리어 필름과, 상기 배리어 필름 상에 적층된 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름과, 상기 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름 상에 적층된 열 융착층을 구비한다. 상기 배리어 필름의 상기 플라스틱 기재 중 적어도 한쪽 면에는, 금속 또는 무기 산화물, 또는 금속 및 무기 산화물을 포함하는 혼합물로 형성된 증착 박막층과, 수용액 고분자와 (a) 1종 이상의 알콕시드 및 1종 이상의 알콕시드 가수분해물 중 적어도 한쪽 또는 (b) 염화주석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용액, 또는 물과 알코올의 혼합 용액을 주제로 하는 코팅제를 포함하는 피막층이 순서대로 적층되어 있다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 열 융착층은, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름이어도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 플라스틱 기재는, 상기 증착 박막층을 상기 플라스틱 기재 상에 증착하기 전에, 할로우 아노드 플라즈마 처리기를 사용한 특수 플라즈마에 의한 플라즈마 전처리가 실시되어도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 할로우 아노드 플라즈마 처리기는, 자석을 더 포함하는 자기 어시스트·할로우 아노드·플라즈마 처리기이어도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 플라즈마 전처리는, 아르곤, 질소, 산소 및 수소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 사용하고, 자기 바이어스 값이 200V 내지 2000V이고, Ed=플라즈마 밀도×처리 시간으로 정의되는 Ed값이 100(V·s·m^-2) 내지 10000(V·s·m^-2)이 되는 저온 플라즈마에 의한 처리여도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 플라즈마 전처리는, 불활성 가스를 사용하여 행해지는 제1 처리 공정과, 계속해서, 질소, 산소, 수소 및 이들의 혼합 가스로부터 선택되는 적어도 1종의 가스를 사용하여 행해지는 제2 처리 공정을 구비해도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 불활성 가스는, 아르곤 및 헬륨 중 적어도 1종이어도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 플라즈마 전처리는, 질소 및 산소의 혼합 기체를 사용하여 행해지는 제1 처리 공정과, 계속해서, 수소를 사용하여 행해지는 제2 처리 공정을 구비해도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재는, 상기 배리어 필름과 상기 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름 사이에 설치된 나일론 필름을 구비해도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 진공 단열재의 외장재는, 상기 증착 박막층이 형성되어 있는 상기 플라스틱 기재의 면과는 반대의 면에 설치된 연신 폴리프로필렌 필름을 구비해도 된다.

본 발명의 제2 형태에 관한 진공 단열재는, 상기 제1 형태에 관한 외장재를 사용한다.

본 발명의 제3 형태에 관한 단열 용기는, 상기 제2 형태에 관한 진공 단열재를 사용한다.

본 발명의 제4 형태에 관한 진공 단열재의 외장재는 기재층과, 상기 기재층 상에 적층된 배리어층과, 상기 배리어층 상에 적층된 실란트층을 구비한다. 상기 배리어층이 배치되어 있는 상기 기재층의 면과는 반대의 면에는, 연신 폴리프로필렌 필름이 설치되어 있다.

본 발명의 제4 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 기재층은 연신 폴리프로필렌 필름과 연신 나일론 필름을 사용하여 형성되어도 된다.

본 발명의 제4 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 배리어층은, 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름을 사용하여 형성되어도 된다.

본 발명의 제4 형태에 관한 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 상기 실란트층은, 0.935g/㎤ 이하의 밀도를 갖는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름을 사용하여 형성되어도 된다.

본 발명의 제5 형태에 관한 진공 단열재는, 상기 제4 형태에 관한 외장재를 사용한다.

본 발명의 제6 형태에 관한 단열 용기는, 상기 제5 형태에 관한 진공 단열재를 사용한다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재는, 외장재에 의해 형성된 외장체와, 상기 외장체의 내부에 봉입된 코어재를 구비하고, 상기 외장체의 상기 내부가 진공으로 유지되어 있다. 상기 외장체를 형성하는 외장재는, 기재층과 실란트층이 적층된 적층 필름으로 형성되어 있다. 상기 기재층의 가스 배리어성은, 상기 실란트층의 가스 배리어성보다도 높다. 2매의 외장재의 실란트층의 표면이 서로 대향하도록 중첩되어 있다. 상기 외장재의 주연부에 있어서는, 상기 외장재가 중첩되어서 시일된 시일부가 설치되어 있고, 상기 외장체는 시일부에 의해 시일되어 있다. 시일부의 단부에 있어서는, 상기 실란트층이 외부에 노출되지 않도록, 상기 기재층으로 상기 시일부의 단부가 둘러싸여 있다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 있어서는, 상기 외장재가 중첩되어 시일된 상기 시일부의 상기 단부에 있어서, 한쪽 상기 외장재를 길게 하고, 긴 외장재를 접어, 상기 외장재끼리의 단부면이 접촉하도록 하여, 상기 시일부가 형성되어도 된다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 있어서는, 상기 시일부의 상기 단부에 있어서는, 상기 외장재의 상기 기재층의 표측의 길이가 길어지도록, 또한 상기 외장재의 상기 실란트층의 이면측의 길이가 짧아지도록, 상기 외장재가 비스듬히 절단되어도 된다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 있어서는, 상기 외장재가 중첩되어 시일된 상기 시일부의 상기 단부에 있어서, 각각의 상기 외장재의 선단 부분이, 중첩시킨 상기 시일부의 내측에 위치하도록 접혀 있고, 상기 선단 부분이 접힌 상태에서, 2매의 상기 외장재가 중첩되어 상기 시일부가 형성되어도 된다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 있어서는, 상기 외장재가 중첩되어 시일된 상기 시일부의 상기 단부에 있어서, 각각의 상기 외장재의 상기 기재층의 길이가 상기 실란트층의 길이보다 크고, 상기 길게 설치된 상기 기재층이 상기 실란트층의 단부면을 덮도록 구부러져, 상기 시일부가 형성되어도 된다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 있어서는, 상기 외장재가 중첩되어 시일된 상기 시일부의 상기 단부에 있어서, 한쪽 상기 외장재로서, 상기 기재층의 길이가 상기 실란트층의 길이보다 크고, 상기 길게 설치된 상기 기재층이, 2매의 상기 외장재의 상기 실란트층의 단부면의 양쪽을 덮도록 구부러져, 상기 시일부가 형성되어도 된다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 있어서는, 상기 외장재가 중첩되어 시일된 상기 시일부의 상기 단부에 있어서, 각각의 외장재의 상기 기재층의 길이가 상기 실란트층의 길이보다 크고, 상기 길게 설치된 상기 기재층의 선단 부분이, 양쪽 상기 실란트층의 단부면을 덮고, 추가로 중첩시킨 상기 시일부의 내측에 위치하도록 접혀 있고, 상기 시일부가 형성되어도 된다.

본 발명의 제1 형태에 관한 외장재에 의하면, 가스 배리어층을 통해 전해지는 열량이 작고, 가스 배리어성이 높고, 내굴곡성이 좋은 진공 단열재의 외장재를 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이로 인해, 본 발명의 제2 형태에 관한 진공 단열재 및 제3 형태에 관한 단열 용기에 의하면, 장기간에 걸쳐서 사용해도 높은 진공 상태를 유지할 수 있고, 게다가, 가스 배리어층에 전해지는 열량이 작으므로, 단열 성능을 유지하는 것이 가능해진다는 효과가 얻어진다.

본 발명의 제4 형태에 관한 진공 단열재의 외장재는, 내찌름성이 우수한 구성을 가지므로, 핀 홀의 발생을 억제하는 것이 가능하다. 이로 인해, 장기간에 걸쳐서 외장재를 사용해도, 높은 진공 상태를 손상시키는 일 없이, 우수한 단열 성능을 유지하는 것이 가능하게 된다. 이로 인해, 본 발명의 제5 형태에 관한 진공 단열재 및 제6 형태에 관한 단열 용기에 의하면, 진동 등에 의한 충격에 의한 핀 홀이 발생하기 어려운 단열 용기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제7 형태에 관한 진공 단열재에 의하면, 외장체를 형성하는 외장재의 실란트층이 외부에 노출되지 않도록, 기재층으로 둘러싸여 있으므로, 진공 단열재의 외부에서 내부에의 공기 등의 가스의 투과를 억제할 수 있고, 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

도 1은, 진공 단열재의 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재의 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 사용되는 할로우 아노드 플라즈마 처리기의 일례의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태에 바람직하게 사용되는 자기 어시스트·할로우 아노드·플라즈마 처리기의 일례의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재 기재 상에 추가로 피막층 및 증착 박막층 배열 기재를 설치한 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은, 실시예 A1의 진공 단열재의 외장재의 단면도이다.
도 7은, 비교예 A1의 진공 단열재의 외장재의 단면도이다.
도 8은, 비교예 A2의 진공 단열재의 외장재의 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 진공 단열재를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재를 부분적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재를 모식적으로 단면으로 나타낸 설명도이다.
도 12a는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 12b는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 13a는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부의 형상 변형예를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 13b는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부의 형상 변형예를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 14a는, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 14b는, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 15a는, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 15b는, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 16a는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 16b는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 17은, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부의 형상 변형예를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 18a는, 본 발명의 제10 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 18b는, 본 발명의 제10 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

이하에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

또한, 이하에 설명하는 각 도면에 있어서는, 각 구성 요소를 도면 상에서 인식할 수 있는 정도의 크기로 하기 위해서, 각 구성 요소의 치수 및 비율을 실제의 것과는 적절히 상이하게 하고 있다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 외장재를 사용한 진공 단열재를 나타내는 단면도이다. 진공 단열재(1)는 코어재(3)와, 코어재(3)를 덮도록 형성된 외장재(2)를 구비한다. 진공 단열재(1)에 있어서는, 외장재(2)로 둘러싸인 코어재(3)의 주위가 탈기되어 있고, 진공 단열재(1)의 내부가 진공 상태로 유지되어 있다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 배리어 필름(11), 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21), 열 융착층(31)이 순서대로 적층된 적층체이다.

여기서, 배리어 필름(11)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 플라스틱 필름을 포함하는 기재(12)(플라스틱 기재)와, 증착 박막층(13)과, 피막층(14)(제1 피막층)이 순서대로 적층된 구성을 갖는다. 구체적으로, 기재(12)의 적어도 편면(적어도 한쪽 면)에, 금속 또는 무기 산화물, 또는, 금속 또는 무기 산화물을 포함하는 혼합물을 증착함으로써, 기재(12) 상에 증착 박막층(13)이 형성되어 있다. 피막층(14)은 수용액 고분자와, (a) 1종 이상의 알콕시드 및 알콕시드의 가수분해물 중 적어도 하나 또는 (b) 염화주석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용액, 또는, 물과 알코올의 혼합 용액을 주제로 하는 코팅제에 의해 형성되어 있다. 증착 박막층(13)과 피막층(14)과는 각각, 가스 배리어층을 형성하는 제1층과 제2층으로서 기능한다.

먼저, 기재(12)를 설명한다.

기재(12)의 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리아미드 필름, 폴리카르보네이트 필름, 폴리아크릴니트릴 필름, 폴리이미드 필름 등을 사용할 수 있다. 기계적 강도나 치수 안정성을 갖는 재료로 기재(12)가 구성되어 있으면, 연신된 재료이거나, 미연신의 재료이어도 된다. 특히 내열성의 관점에서, 2축 방향으로 임의로 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이나 나일론 필름이 바람직하게 사용된다.

또한, 이 기재(12)의 증착 박막층(13)이 설치된 면과 반대측의 표면에, 주지의 다양한 첨가제나 안정제, 예를 들어 대전 방지제, 자외선 방지제, 가소제, 활제 등이 사용되어도 된다.

또한, 기재(12)와 증착 박막층(13)의 밀착성을 좋게 하기 위해서, 기재(12)에 증착 박막층(13)을 증착하기 전에, 코로나 처리, 저온 플라즈마 처리, 이온 봄버드 처리, 약품 처리, 용제 처리 등의 어느 것인가의 처리를 전처리로서 기재(12)에 실시해도 된다.

여기서, 기재(12)와 증착 박막층(13)의 밀착성을 좋게 하기 위해서, 증착 박막층(13)을 증착하기 전에 기재(12)에 실시하는 전처리의 일례로서, 할로우 아노드 플라즈마 처리기를 사용한 특수 플라즈마에 의한 플라즈마 전처리에 대하여 설명한다.

할로우 아노드 플라즈마 처리기는, 예를 들어 진공실 내에 설치되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 할로우 아노드 플라즈마 처리기는, 임피던스를 정합시키기 위한 매칭 박스(44)와, 매칭 박스(44)와 접속된 중공 상자형의 전극(43)과, 전극(43)의 단부로부터 넓어지게 설치된 차폐판(42)과, 플라즈마 가스를 도입하기 위한 도입부(41)와, 처리 챔버(50)와, 전극(43)에 대향하게 설치되고, 기재(12)를 담지하는 냉각 드럼(46)을 갖는다. 매칭 박스(44)는 전극(43)을 개재하여 차폐판(42)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 매칭 박스(44)는 도입부(41)에도 전기적으로 접속되어 있다.

이 할로우 아노드 플라즈마 처리기에서는, 전극(43)을 양극으로 사용하고 있고, 그 양극의 면적(Sa)은 대향 전극에 위치하는 기판의 면적(Sc)에 대하여, Sa>Sc의 관계를 만족하고 있다. 중공 상자형 전극의 면적을 크게 함으로써, 대향 전극이 되는 음극, 즉, 기재(12) 상에 큰 자기 바이어스를 발생할 수 있다. 이 큰 자기 바이어스를 발생함으로써, 높은 이온 밀도에서 기재(12)를 플라즈마 처리할 수 있고, 안정되고 강력한 플라즈마 표면 처리를 고속으로 실현할 수 있다.

할로우 아노드 플라즈마 처리기는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전극(43)의 저부에 추가로 영구 자석이나 전자석 등의 자석(48)이 설치되어 있는 자기 어시스트·할로우 아노드·플라즈마 처리기인 것이 바람직하다.

추가로 전극(43)의 저부에 자석(48)을 설치함으로써, 전극 부근에서 발생한 플라즈마를, 자석의 작용에 의해 이 상자형의 전극(43) 내에 가두어, 대향 전극이 되는 음극, 즉 기재(12) 위에 보다 큰 자기 바이어스를 발생할 수 있다. 이러한 큰 자기 바이어스의 발생에 의해, 높은 이온 밀도에서 기재(12)를 플라즈마 처리할 수 있고, 더욱 안정되고 보다 강력한 플라즈마 표면 처리를 보다 고속으로 실현할 수 있다.

할로우 아노드 플라즈마 처리기를 사용한 특수 플라즈마에 의한 플라즈마 전처리에 있어서는, 플라즈마 가스로서, 아르곤, 질소, 산소 및 수소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 사용되고, 기재(12) 상의 자기 바이어스 값이 200V 내지 2000V이고, Ed=플라즈마 밀도×처리 시간으로 정의되는 Ed값이 100V·s·m^-2 내지 10000V·s·m^-2가 되는 저온 플라즈마 처리인 것이 바람직하다.

Ed값이 100V·s·m^-2 미만이면, 밀착성이 불충분해지는 경향이 있다. 또한, 10000V·s·m^-2를 초과하면, 과잉한 처리에 의해, 표층이 취약해지는 경향이 있다.

또한, 할로우 아노드 플라즈마 처리기를 사용한 특수 플라즈마에 의한 플라즈마 전처리로서는, 불활성 가스를 사용하여 행해지는 제1 처리 공정과, 계속해서, 질소, 산소, 수소 및 이들의 혼합 가스로부터 선택되는 적어도 1종의 가스를 사용하여 행해지는 제2 처리 공정을 사용할 수 있다. 이 불활성 가스로서는, 아르곤 및 헬륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다. 또는, 플라즈마 전처리로서, 질소 및 산소의 혼합 기체를 사용하여 행해지는 제1 처리 공정과, 계속해서, 수소를 사용하여 행해지는 제2 처리 공정을 사용할 수 있다.

기재(12)의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 외장재(2)에 사용되는 기재(12)의 적성을 고려하여, 단체 필름 이외의 다른 성질의 필름을 적층한 필름을 사용할 수도 있다. 가공성을 고려하면, 기재(12)의 두께는 3 내지 200㎛의 범위가 바람직하고, 특히 6 내지 30㎛가 바람직하다.

또한, 기재(12)는 양산성을 고려하면, 연속적으로 각 층을 형성할 수 있는 긴 연속 필름으로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 증착 박막층(13)을 설명한다.

증착 박막층(13)은 금속, 예를 들어 알루미늄, 구리, 은 등, 또는 무기 산화물, 예를 들어 이트륨탄탈옥시드, 산화알루미늄, 산화규소, 산화마그네슘 또는, 상기 재료를 포함하는 혼합물로 형성되는 증착막이고, 산소, 수증기 등의 가스 배리어성을 갖는다. 상기 재료 중에서는, 특히 알루미늄, 산화알루미늄, 산화규소 및 산화마그네슘이 바람직하게 사용된다. 또한, 상술한 금속 및 무기 산화물에 한정되지 않고, 산소, 수증기 등의 가스 배리어성을 갖는 재료라면 사용할 수 있다.

증착 박막층(13)의 두께는, 사용되는 재료의 종류 또는 구성에 따라 최적 조건이 상이하지만, 5 내지 300nm의 범위 내가 바람직하고, 그 두께는 적절히 선택할 수 있다. 막 두께가 5nm 미만인 경우에는, 균일한 막이 얻어지지 않고, 막 두께가 충분하다고는 할 수 없다. 또한, 무기 산화물의 경우, 막 두께가 300nm를 초과하는 경우에는 플렉시빌리티(flexibility)를 발휘할 수 없고, 성막 후에 절곡, 인장 등의 외적 요인에 의해, 박막에 균열이 발생할 우려가 있다. 바람직하게는, 10 내지 150nm의 범위 내이다.

증착 박막층(13)을 기재(12)(플라스틱 필름 기재) 상에 형성하는 방법으로서는, 통상의 진공 증착법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 그 밖의 박막 형성 방법으로서 스퍼터링법이나 이온 플레이팅법, 플라즈마 기상 성장법(PCVD) 등을 사용하는 것도 가능하다. 생산성을 고려하면, 현시점에서는 진공 증착법이 가장 우수하다.

진공 증착법의 가열 방법으로서는, 전자선 가열 방식이나 저항 가열 방식, 유도 가열 방식 중 어느 하나가 바람직하게 사용된다.

또한, 증착 박막층(13)과 기재(12)의 밀착성 및 증착 박막층(13)의 치밀성을 향상시키기 위해서, 플라즈마 어시스트법이나 이온빔 어시스트법을 사용하여 증착하는 것도 가능하다. 또한, 증착 박막층(13)의 투명성을 상승시키기 위해서, 증착시, 산소 가스 등을 불어 넣는 반응 증착을 행해도 된다.

이어서, 피막층(14)을 설명한다.

피막층(14)은 수용성 고분자와, (a) 1종 이상의 알콕시드 또는/및 1종 이상의 알콕시드 가수분해물(환언하면, 「1종 이상의 알콕시드」 및 「1종 이상의 알콕시드 가수분해물」 중 적어도 한쪽) 또는 (b) 염화주석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용액, 또는, 물과 알코올의 혼합 용액을 주제로 하는 코팅제를 사용하여 형성된다. 예를 들어, 수용성 고분자와 염화주석을 수계(물 또는, 물과 알코올의 혼합) 용매에서 용해시킨 용액, 또는, 이것에 금속 알콕시드를 직접, 또는 미리 가수분해되는 등의 처리를 행한 재료가 혼합된 용액을 조정하여, 코팅제를 얻는다. 이 코팅제를 무기 산화물을 포함하는 증착 박막층(13)에 코팅 후, 코팅제를 가열 건조시킴으로써, 피막층(14)이 형성된다.

코팅제에 사용되는 수용성 고분자로서는 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 전분, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산나트륨 등을 들 수 있다. 특히 폴리비닐알코올(PVA)을 사용하면 가스 배리어성이 가장 우수하다. 이 PVA는, 일반적으로 폴리아세트산비닐을 비누화하여 얻어진다. PVA로서는, PVA 중에 아세트산기가 몇십％ 잔존하고 있는, 소위, 부분 비누화 PVA가 사용되어도 되고, PVA 중에 아세트산기가 수％밖에 잔존하고 있지 않은 완전 PVA 등이 사용되어도 된다. PVA의 구체적인 구성은, 특별히 한정되지 않는다.

또한 코팅제에 사용되는 염화주석은, 염화 제1 주석(SnCl₂), 염화 제2 주석(SnCl₄), 또는, 염화 제1 주석 및 염화 제2 주석의 혼합물이어도 된다. 또한, 상기 염화주석은, 무수물이거나 수화물이어도 된다.

또한 코팅제에 사용되는 금속 알콕시드는, 일반식 M(OR)_n(M은 Si, Ti, Al, Zr 등의 금속, R은 CH₃, C₂H₅ 등의 알킬기, n은 양의 정수)으로 표시되는 화합물이다. 구체적으로는, 테트라에톡시실란[Si(OC₂H₃)₄], 트리이소프로폭시알루미늄[Al(O-2'-C₃H₇)₃] 등을 들 수 있고, 그 중에서 테트라에톡시실란, 트리이소프로폭시알루미늄이 가수분해 후, 수계의 용매 중에 있어서 비교적 안정되므로, 바람직하게 사용된다.

코팅제의 가스 배리어성을 손상시키지 않는 범위에서, 이소시아네이트 화합물, 실란 커플링제, 또는 분산제, 안정화제, 점토 조정제, 착색제 등의 공지된 첨가제를 필요에 따라서 코팅제에 첨가할 수 있다.

예를 들어, 코팅제에 첨가되는 이소시아네이트 화합물로서는, 그 화합물을 구성하는 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 톨릴렌디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트 등의 단량체류와, 상기 화합물을 포함하는 중합체, 유도체를 들 수 있다.

코팅제의 도포 방법에는, 통상 사용되는 디핑법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법, 스프레이법, 그라비아 인쇄법 등의 종래 공지된 방법을 사용할 수 있다. 피막의 두께는, 코팅제의 종류나 가공기나 가공 조건에 따라 상이하다. 건조 후의 피막 두께가 0.01㎛ 이하인 경우에는, 균일한 도막이 얻어지지 않고 충분한 가스 배리어성이 얻어지지 않는 경우가 있어서 바람직하지 않다. 또한, 피막의 두께가 50㎛를 초과하는 경우에는, 피막에 크랙이 발생하기 쉬워지기 때문에 문제가 있다. 바람직하게는 0.01 내지 50㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10㎛의 범위에 있는 것이다.

또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기재(12) 상(기재(12)(제1 기재)의 증착 박막층(13)(제1 증착 박막층)이 형성되는 면과는 반대의 면)에, 추가로 피막층(17)(제2 피막층), 증착 박막층(16)(제2 증착 박막층), 기재(15)(제2 기재)를 마찬가지로 설치하는 것도 가능하고, 필요에 따라 복수층을 형성할 수 있다.

이어서, 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21)을 설명한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21)은 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(23)의 적어도 편면에, 알루미늄이 증착되어 알루미늄 증착층(22)이 형성된 구성을 갖는다.

알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름의 두께는, 특별히 규정되지 않지만, 보다 바람직하게는, 12 내지 15㎛ 정도가 바람직하다.

이어서, 열 융착층(31)을 설명한다.

열 융착층(31)은 실란트층이라고도 불리고, 폴리에틸렌, 비연신 폴리프로필렌, 폴리아크릴로니트릴, 비연신 폴리에틸렌테레프탈레이트, 비연신 나일론 등이 사용 가능하다.

열 융착층(31)으로서, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름을 사용하면, 내찌름성, 내굴곡성이 높고, 시일성도 우수하기 때문에 특히 적합하다.

마지막으로, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재를 구성하는 각 층의 적층 방법은, 2액 경화형 우레탄계 접착제를 사용한 드라이 라미네이션에 의한 방법이나, 익스트루전 라미네이트에 의한 방법 등을 채용할 수 있지만, 그 적층 방법은, 특별히 한정되지 않는다.

이어서, 본 발명의 제2 내지 제4 실시 형태를 설명한다.

제2 내지 제4 실시 형태에 있어서는, 제1 실시 형태와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략 또는 간략화한다.

(제2 실시 형태)

본 발명의 제2 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 배리어 필름(11)과 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21) 사이에 연신 나일론 필름(나일론 필름)이 설치되어 있다. 이 구성에 의하면, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 높은 내찌름성과 내굴곡성이 얻어진다.

(제3 실시 형태)

본 발명의 제3 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 증착 박막층(13)이 형성되어 있는 기재(12)의 면과는 반대의 면에 연신 폴리프로필렌 필름(OPP)이 설치되어 있다. 바꿔 말하면, 외장재(2)의 최외층, 즉, 상기 플라스틱 기재의 외층 전체 둘레에, 연신 폴리프로필렌 필름이 설치되어 있다. 이 구성에 의하면, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 높은 내찌름성과 내굴곡성이 얻어진다.

또한, 연신 폴리프로필렌 필름과 기재(12) 사이에는, 폴리아미드 필름이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 내찌름성을 더욱 높일 수 있다.

(제4 실시 형태)

본 발명의 제4 실시 형태에 따른 진공 단열재의 외장재에 있어서는, 배리어 필름(11)과 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21) 사이에 연신 나일론 필름이 설치되어 있고, 또한 증착 박막층(13)이 형성되어 있는 기재(12)의 면과는 반대의 면에 연신 폴리프로필렌 필름이 설치되어 있다. 이 구성에 의하면, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 높은 내찌름성과 내굴곡성이 얻어진다.

(제5 실시 형태)

도 9는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 진공 단열재를 부분적으로 나타내는 단면도이다. 진공 단열재(1)는 코어재(3)가 2매의 외장재(2)로 감싸진(끼워진) 구성을 갖는다. 2매의 외장재(2)는 시일부(4)에서 접착되고, 코어재(3)가 배치되어 있는 진공 단열재(1)의 내부는 진공으로 유지되어 있다.

도 10은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 진공 단열재를 구성하는 외장재(2)를 부분적으로 나타내는 단면도이다.

[기재층]

기재층(120)으로서는 연신 폴리프로필렌 필름(110)이 사용된다. 기재층(120)은 연신 폴리프로필렌 필름(110) 및 연신 나일론 필름(111)의 2층으로 구성되어 것이 보다 바람직하다. 기재층(120)으로서 연신 나일론 필름을 사용하면, 진공 단열재의 외장재의 강인함이 향상된다.

[배리어층]

배리어층(121)은 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(112)과 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(113)의 2층으로 구성된다. 금속박을 사용하지 않고, 증착막을 갖는 가스 배리어성 필름을 배리어층(121)으로서 사용함으로써, 히트 브리지 현상을 해결할 수 있다. 증착면에 있어서 증착물에 발생하는 간극 또는 결함을 보완하기 위해서, 가스 배리어성 필름의 증착면이 서로 대향하도록 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(112)과 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(113)을 적층하는 것이 바람직하다. 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(112)의 두께 및 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(113)의 두께는, 각각 9 내지 25mm가 바람직하다.

[실란트층]

실란트층(122)은, 밀도가 0.935g/㎤ 이하의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 구성된다. 실란트층(122)의 두께는 30 내지 80mm가 바람직하다. 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름의 밀도가, 예를 들어 0.94g/㎤라고 하는 높은 밀도인 경우, 내굴곡성이 나빠져, 바람직하지 않다.

본 발명의 진공 단열재의 외장재를 구성하는 서로 인접하는 층은, 접착제층(115)을 개재하여 접합되어 있다. 접착제층(115)으로서는, 예를 들어 2액 경화형 우레탄계 접착제를 사용할 수 있다. 진공 단열재의 외장재를 구성하는 복수의 층을 적층하는 방법으로서는, 드라이 라미네이션에 의한 방법, 또는 압출 라미네이션에 의한 방법 등을 채용할 수 있다. 또한, 상기와 같이 얻어진 외장재(2)는, 기재층(120)이 진공 단열재(1)의 외측(116)에 위치하도록 사용된다.

이어서, 본 발명의 제6 내지 제10 실시 형태를 설명한다.

이하에 설명하는 실시 형태는, 코어재(코어 부재)가 외장체 내에 봉입되어, 외장체의 내부가 진공 상태로 유지된 진공 단열재에 있어서, 외장체의 가스 배리어성을 높이고, 외부로부터의 공기 등의 가스의 투과를 억제하고, 단열성을 장기간 유지할 수 있는 진공 단열재를 제공하고 있다.

(제6 실시 형태)

도 11은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재를 모식적으로 단면으로 나타낸 설명도이다. 도 12a 및 도 12b는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도 13a 및 도 13b는, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부의 형상 변형예를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

제6 실시 형태의 진공 단열재는, 외장체(201)를 형성하는 외장재(211)는 기재층(212)과, 기재층(212)보다 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)이 적층된 적층 필름으로 형성되어 있다. 2매의 외장재(211)를 구성하는 실란트층(213)이 서로 대향하도록 중첩함으로써, 2매의 외장재(211)의 주연부가 시일되어, 외장체(201)가 형성되어 있다.

도 11과 같이, 외장체(201)의 내부에는, 코어재(202)가 봉입되어 있다. 외장체(201)의 내부는 진공 상태로 유지되어 있고, 2매의 외장재(211)의 주연부를 열 시일함으로써 외장체(201)가 밀봉되고, 진공 단열재가 형성되어 있다.

외장재(211)의 기재층(212)의 재료로서는, 내열성과 가스 배리어성이 높은 재료가 바람직하게 사용된다. 기재층(212)은 단층이 아니라 다층이어도 된다.

가스 배리어성이 높은 재료로서는 알루미늄박, 또는 폴리에스테르나 나일론, 에틸렌비닐알코올 공중합체 등의 증착 기재 필름에, 알루미늄 등의 금속이나, 산화규소나 산화알루미늄 등의 무기 산화물을 증착한 증착 필름, 나아가, 수지 자체가 배리어성이 높은 에틸렌/비닐알코올 공중합 수지, 폴리비닐알코올이나, 메타크실렌디아민/아디프산을 포함하는 소위 MXD 나일론 등의 필름이 바람직하게 사용된다.

또한, 비교적 가스 배리어성을 가짐과 함께 내열성을 구비한 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르의 2축 연신 필름이나, 6나일론 등의 나일론의 2축 연신 필름, 또는 폴리프로필렌의 2축 연신 필름도, 기재층(212)으로서 사용되고, 상기 재료를 조합하여 적층된 다층 필름이, 기재층(212)에 사용된다.

실란트층(213)에는, 시일성이 우수한 열 용융성 수지가 사용된다. 폴리프로필렌이나, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 또는 산 변성 폴리에틸렌 등의 캐스트의 필름이 실란트층(213)으로서 사용된다. 이로 인해, 기재층(212)은 가스 배리어성이 높은 재료를 사용하여 형성되어 있고, 기재층(212)의 가스 배리어성이 실란트층(213)보다도 높다.

외장재(211)의 기재층(212)과 실란트층(213)의 접합은, 접착제를 개재하여 드라이 라미네이션에 의해 행해도 되고, 용융 수지를 개재하여 샌드위치 라미네이션에 의해 행해도 된다. 또한, 실란트층(213)의 수지를 용융하여 압출하고, 압출 라미네이션에 의해 행해도 된다.

또한, 다층 기재층(212)의 경우, 서로 인접하는 층의 접합을, 접착제를 개재한 드라이 라미네이션에 의해 행해도 되고, 용융 수지를 개재한 샌드위치 라미네이션에 의해 행해도 된다.

코어재(202)의 재료로서는, 글래스 울이나 실리카 등이 바람직하게 사용된다. 이 경우, 내부 공간을 용이하게 진공 상태로 할 수 있다.

제6 실시 형태의 진공 단열재에서는, 미리, 한쪽 외장재(211)(제1 외장재)의 길이를 다른 쪽 외장재(211)(제2 외장재)의 길이보다도 길게 해 둔다. 이로 인해, 2매의 외장재(211)가 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서는, 도 12a에 나타내는 바와 같이, 한쪽 외장재(211)의 단부가 다른 쪽 외장재(211)의 단부보다도 돌출된다. 외장재(211)의 단부면이 서로 접촉하도록 긴 외장재(211)를 접음으로써, 도 12b에 나타내는 바와 같이, 시일부가 형성된다. 폴딩부는 주연부를 시일하기 전에 미리 열 용융시켜서 형성시켜 두어도 된다.

이렇게 시일부를 형성함으로써, 외장재(211)가 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서, 실란트층(213)이 외부에 노출되지 않고, 실란트층(213)이 기재층(212)으로 둘러싸인다. 그로 인해, 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)을 통해서, 외장체(201)의 외부로부터 내부를 향하여 공기 등의 가스가 침투하는 것을 억제하고, 진공 단열재의 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

시일부에 있어서 중첩된 2매의 외장재(211)의 각각의 단부는, 도 13a에 나타내는 바와 같이, 외장재(211)의 기재층(212)의 표측이 길고, 외장재(211)의 실란트층(213)의 이측이 짧아지도록, 외장재(211)를 비스듬히 절단해 둘 수 있다.

이렇게 외장재(211)의 단부를 형성하고 있는 경우에 있어서는, 긴 외장재(211)을 접어서, 2개의 외장재(211)의 기재층(212)의 표측이 서로 접촉하도록, 또는, 기재층(212)의 선단 부분이 서로 겹치도록 하여, 시일부를 형성한다. 이 경우, 실란트층(213)을 구성하는 열 용융성 수지가 녹고, 녹은 열 용융성 수지는 비스듬한 형상을 갖는 단부면에 형성된 간극에 유입되어, 열 용융성 수지는 간극을 메운다.

이러한 방법에 의하면, 시일 시에, 실란트층(213)이 녹은 열 용융성 수지가, 기재층(212)의 사이를 통과하여, 외장재(211)의 외부로 비어져 나오는 일이 없다. 그리고, 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)을 통해서, 외장체(201)의 외부로부터 내부를 향하여 공기 등의 가스가 침투하는 것을 억제하고, 진공 단열재의 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

(제7 실시 형태)

이하, 본 발명의 제7 실시 형태를 설명한다. 도 14a 및 도 14b는, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

제7 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와 거의 동일한 형상으로, 동일한 재료로 형성되어 있다. 그리고, 2매의 외장재(211)가 중첩되어 시일된 시일부의 단부 형상이라는 점에서, 제7실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와는 상이하다.

제7 실시 형태의 진공 단열재에서는, 2매의 외장재(211)가 중첩되어 시일된 시일부의 단부에 있어서, 도 14a에 나타내는 바와 같이, 외장재(211)의 선단 부분이, 중첩시킨 시일부의 내측에 위치하도록 접혀 있다. 그리고, 도 14b에 나타내는 바와 같이, 선단 부분의 각각이 접힌 상태에서, 2매의 외장재(211)가 중첩되어 시일되어 있다.

이렇게 시일부를 형성함으로써, 중첩되어 시일된 시일부의 단부에 있어서, 2매의 외장재(211)의 기재층(212)이 서로 밀착하고 있어서, 기재층(212)으로 둘러싸여 실란트층(213)이 외부에 노출되지 않는다. 그로 인해, 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)을 통해서, 외장체(201)의 외부로부터 내부를 향하여 공기 등의 가스가 침투하는 것이 억제되고, 진공 단열재의 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

(제8 실시 형태)

이하, 본 발명의 제8 실시 형태를 설명한다. 도 15a 및 도 15b는, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

제8 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와 거의 동일한 형상으로, 동일한 재료로 형성되어 있다. 그리고, 2매의 외장재(211)가 중첩되게 시일된 시일부의 단부 형상이라는 점에서, 제8 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와는 상이하다.

제8 실시 형태의 진공 단열재에서는, 2매의 외장재(211)가 중첩되어 시일된 시일부의 단부에 있어서, 도 15a에 나타내는 바와 같이, 각각의 외장재(211)의 기재층(212)의 길이가, 실란트층(213)의 길이보다 길다.

그리고, 외장재(211)의 각각의 긴 기재층(212)은 실란트층(213)의 단부면을 덮도록 구부러져 있다. 이렇게 시일부를 형성한 상태에서, 2매의 외장재(211)의 기재층(212)의 선단 부분은, 서로 맞대어져 있다. 또한, 선단 부분의 기재층(212)이 서로 겹치도록 해도 된다. 절곡한 기재층(212)은 접착제에 의해, 실란트층(213)에 접착시켜 둘 수 있다.

이렇게 시일부를 형성함으로써, 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서, 2매의 외장재(211)의 기재층(212)에 의해 실란트층(213)이 둘러싸여, 실란트층(213)이 외부에 노출되지 않는다. 그로 인해, 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)을 통해서, 외장체(201)의 외부로부터 내부를 향하여 공기 등의 가스가 침투하는 것이 억제되고, 진공 단열재의 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

(제9 실시 형태)

이하, 본 발명의 제9 실시 형태를 설명한다. 도 16a 및 도 16b는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다. 도 17은, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부 형상의 변형예를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

제9 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와 거의 동일한 형상으로, 동일한 재료로 형성되어 있다. 그리고, 2매의 외장재(211)가 중첩되어 시일된 시일부의 단부 형상이라는 점에서, 제9 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와는 상이하다.

제9 실시 형태의 진공 단열재에서는, 2매의 외장재(211)가 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서, 도 16a에 나타내는 바와 같이, 한쪽 외장재(211)(제1 외장재)를 구성하는 기재층(212)의 길이가, 당해 한쪽 외장재(211)의 실란트층(213)의 길이보다 길다.

그리고, 한쪽 외장재(211)가 긴 기재층(212)은, 2매의 외장재(211)의 실란트층(213)의 단부면 양쪽을 덮도록 구부러져 있다. 이렇게 시일부를 형성한 상태에서, 한쪽 외장재(211)가 긴 기재층(212)의 선단 부분이 다른 쪽 외장재(211)의 기재층(212)에 전해지도록, 한쪽 외장재(211)가 설치되어 있다.

또한, 한쪽 외장재(211)가 긴 기재층(212)의 선단 부분은 도 17과 같이, 더욱 구부러져, 다른 쪽 외장재(211)의 기재층(212)의 외면에 겹쳐도 된다. 절곡한 기재층(212)은 접착제에 의해, 실란트층(213) 및 다른 쪽 외장재(211)의 기재층(212)에 접착시켜 둘 수 있다.

이렇게 시일부를 형성함으로써, 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서, 한쪽 외장재(211)가 긴 기재층(212)에 의해, 2매의 외장재(211)의 양쪽 실란트층(213)이 둘러싸여, 실란트층(213)이 외부에 노출되지 않는다. 그로 인해, 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)을 통해서, 외장체(201)의 외부로부터 내부를 향하여 공기 등의 가스가 침투하는 것이 억제되어, 진공 단열재의 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

(제10 실시 형태)

이하, 본 발명의 제10 실시 형태를 설명한다. 도 18a 및 도 18b는, 본 발명의 제10 실시 형태에 따른 진공 단열재의 시일부의 단부를 설명하기 위한 확대 단면도이다.

제10 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와 거의 동일한 형상으로, 동일한 재료로 형성되어 있다. 그리고, 2매의 외장재(211)가 중첩되게 시일된 시일부의 단부 형상이라는 점에서, 제10 실시 형태의 진공 단열재는, 제6 실시 형태의 진공 단열재와는 상이하다.

제10 실시 형태의 진공 단열재에서는, 2매의 외장재(211)가 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서, 도 18a에 나타내는 바와 같이, 양쪽 외장재(211)의 기재층(212)의 길이가 실란트층(213)의 길이보다 길다.

그리고, 2매의 외장재(211)의 각각에 있어서, 긴 기재층(212)의 선단 부분이, 실란트층(213)의 단부면을 가리고, 추가로 중첩시킨 시일부의 내측에 위치하도록 선단 부분이 접혀 있다. 그리고, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 각각의 외장재(211)의 기재층(212)의 선단 부분이 접힌 상태에서, 2매의 외장재(211)가 중첩되게 시일되어 있다.

이렇게 시일부를 형성함으로써, 중첩되게 시일된 시일부의 단부에 있어서, 2매의 외장재(211)의 기재층(212)이 서로 밀착하고 있고, 기재층(212)으로 둘러싸여 실란트층(213)이 외부에 노출되지 않는다. 그로 인해, 가스 배리어성이 낮은 실란트층(213)을 통해서, 외장체(201)의 외부로부터 내부를 향하여 공기 등의 가스가 침투하는 것이 억제되고, 진공 단열재의 단열성을 장기간 유지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태를 상기에서 설명하였지만, 이들은 본 발명의 예시적인 것이고, 한정하는 것으로서 고려되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 추가, 생략, 치환 및 그 밖의 변경은, 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않고 행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되어 있다고 간주되어서는 안 되고, 청구 범위에 의해 제한되고 있다.

실시예

이하, 본 발명에 따른 실시예에 대하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

먼저, 상기 제1 실시 형태에 대응하는 실시예 A1과, 실시예 A1을 설명하기 위한 비교예 A1, A2에 대하여 설명한다.

<실시예 A1>

기재(12)로서, 두께 12㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하였다. 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에, 전자선 가열 방식에 의한 진공 증착 장치에 의해 금속 알루미늄을 증발시켜, 거기에 산소 가스를 도입하고, 두께 15nm의 산화알루미늄을 증착하여 무기 산화물을 포함하는 증착 박막층(13)을 형성하였다.

계속하여 하기 조성을 포함하는 코팅제를 그라비아 코팅법에 의해 증착 박막층(13)에 도포하고, 그 후, 120℃에서 1분간 건조시켜, 두께 0.5㎛의 피막층(14)을 증착 박막층(13) 상에 형성하고, 배리어 필름(11)을 얻었다.

코팅제는, 다음의 「1액」과 「2액」을 배합비(wt％)로 60:40의 비율로 혼합하여 얻어지고 있다.

「1액」은, 테트라에톡시실란 10.4g에 염산(0.1N) 89.6g을 추가하고, 30분 교반하여 가수분해시킨 고형분 3wt％(SiO₂환산)의 가수분해 용액이다.

「2액」은, 폴리비닐알코올 3wt％의 물과 이소프로필알코올의 혼합액(물과 이소프로필알코올은 중량비로 90:10)이다.

이어서, 이 배리어 필름(11)에, 두께 15μ의 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21)을 우레탄계 접착제를 사용하여 접착하여 적층하였다. 계속해서, 열 융착층(31)으로서, 두께 50㎛의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름을, 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름에 접합하여, 실시예 A1의 진공 단열재의 외장재를 얻었다. 이 실시예 A1의 진공 단열재의 외장재의 층 구성을, 도 6에 나타내었다.

<비교예 A1>

실시예 A1에 있어서 사용한 배리어 필름(11) 대신에, 두께 12㎛의 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하고, 비교예 A1의 그 밖의 층 구성은 실시예 A1과 동일하게 하여, 비교예 A1의 진공 단열재의 외장재를 얻었다. 이 비교예 A1의 진공 단열재의 외장재의 층 구성을, 도 7에 나타내었다.

<비교예 A2>

실시예 A1에 있어서 사용한 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21) 대신에 배리어 필름(11)을 추가적으로 사용하고, 비교예 A2의 그 밖의 층 구성은, 실시예 A1과 동일하게 하여, 비교예 A2의 진공 단열재의 외장재를 얻었다. 이 비교예 A2의 진공 단열재의 외장재 층 구성을, 도 8에 나타내었다.

(평가)

상기 실시예 A1 및 비교예 A1, A2에서 얻어진 진공 단열재의 외장재에 대해서, 가스 배리어성의 평가를 행하였다. 가스 배리어성의 평가는, JIS K7126-2법에 준하여 산소 투과도의 측정, 또한 JIS K7129에 준하여 온도 40℃ 상대 습도차 90％에 있어서의 수증기 투과도의 측정에 의해 행하였다.

또한 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 진공 단열재의 외장재에 대해서, 내굴곡성의 평가(겔보 시험)를 다음과 같이 하여 행하였다.

겔보 시험에 있어서는, 항온조를 구비한 겔보 플렉스 테스터(테스터 산교 가부시끼가이샤 제조)를 사용하였다. 시험편 치수, 가동 헤드의 움직임, 왕복 속도, 비틀림 횟수, 온도 범위, 전원, 기체 치수는 이하와 같다.

1. 시험편 치수

3.5"φ×8"(89mmφ×203mm)의 원통 형상

2. 고정 헤드와 가동 헤드의 간격

7"(178mm)

3. 가동 헤드의 움직임

(1) 440° 회전하면서 3.5"(89.0mm) 움직이고, 또한 수평으로 2.5"(63.0mm) 움직인다.

(2) 400° 회전하면서 3.25"(82.6mm) 움직인다.

4. 왕복 속도

40회/분

5. 비틀림 횟수

4자리 프리셋 카운터에 의해 임의로 설정

6. 온도 범위

-50℃ 내지 +200℃

디지털 온도 조절: PID 제어

가열 방식: 히터 가열

냉각 방식: CO₂ 가스를 사용한다

7. 전원

AC100V 50Hz/60Hz

8. 기체 치수

약 1100×470×525mm

이어서, 겔보 시험의 구체적인 방법에 대하여 설명한다.

210×297mm의 시험편을 준비하고, 긴 변(297mm)의 양측에 위치하는 짧은 변을 서로 접합, 원통 형상의 시험편을 얻었다. 통 형상으로 한 시험편의 양단을 고정 헤드와 구동 헤드로 유지하였다. 440도의 비틀기를 통 형상 시험편에 가하면서, 고정 헤드와 구동 헤드의 간격을 7인치에서 3.5인치로 좁히고, 추가로 비틀기를 통 형상 시험편에 가한 채 고정 헤드와 구동 헤드의 간격이 1인치가 되도록 좁혔다. 그 후, 고정 헤드와 구동 헤드의 간격을 3.5인치까지 벌리고, 추가로 비틀기를 복귀시키면서 고정 헤드와 구동 헤드의 간격을 7인치까지 벌렸다. 상술한 바와 같이 통 형상 시험편을 변형시키는 동작을 1회의 왕복 운동으로 하고, 이 왕복 운동을 40회/min의 속도로, 25℃의 온도 조건하에서 300회 행하였다.

또한, 겔보 시험을 행한 시험편에 대해서, JIS K7126-2법에 준하여 산소 투과도의 측정을 행하였다.

상기 실시예 A1 및 비교예 A1, A2에서 얻어진 진공 단열재의 외장재에 대해서, 겔보 시험 전의 산소 투과도 및 수증기 투과도와 겔보 시험 후의 산소 투과도의 측정 결과를, 다음의 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 겔보 시험 전의 산소 투과도에서는, 실시예 A1은 비교예 A1 및 2A와 같았다. 또한, 겔보 시험 전의 수증기 투과도에서는, 실시예 A1은 비교예 A1보다도 우수하고, 비교예 A2와 같았다. 또한, 겔보 시험 후의 산소 투과도에서는, 실시예 A1은 비교예 A1과 동일하고, 비교예 A2보다도 우수하였다. 종합적으로, 실시예 A1은 비교예 A1 및 2A보다도 우수한 결과가 얻어졌다. 특히, 비교예 A1이 배리어 필름(11) 대신에 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 점, 비교예 A2가 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21) 대신 배리어 필름(11)을 추가적으로 사용한 점을 고려하면, 배리어 필름(11), 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21) 및 열 융착층(31)이 순서대로 적층된 구성에 의해 현저한 효과가 얻어진 것이 명확하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 실시예 A1의 진공 단열재의 외장재는, 가스 배리어성이 높고, 내굴곡성이 우수하고, 굴곡 후의 산소 배리어성이 양호하다. 이로 인해, 이 진공 단열재의 외장재를 사용한 진공 단열재는, 장기간에 걸쳐서 사용해도 높은 진공 상태를 유지할 수 있다. 게다가, 가스 배리어층으로서 금속박을 사용하는 일이 없기 때문에, 가스 배리어층을 통해 전해지는 열량이 작고, 고품질의 진공 단열재를 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 진공 단열재의 외장재는 냉동 냉장고, 냉동 기기, 또는 급탕기나 자동 판매기 등, 보냉이나 보온을 필요로 하는 모든 기기나 설비 등의 단열 용기에 적용하는 것이 가능하다. 그 결과, 대폭적인 에너지 절약화를 실현하고, 기기나 설비 등의 단열 용기의 공간 절약화에 공헌할 수 있다.

이어서, 상기 제1 및 제3 실시 형태에 대응하는 실시예 B1 내지 B3의 진공 단열재의 외장재와, 실시예 B1 내지 B3을 설명하기 위한 비교예 B1 내지 B4의 진공 단열재의 외장재에 대하여 설명한다.

실시예 B1 내지 B3 및 비교예 B1 내지 B4의 각각의 층 구성은, 표 2 및 표 3에 나타내는 바와 같다.

구체적으로, 실시예 B1은 제1 형태에 대응하는 층 구조를 나타내고 있고, 배리어 필름(11)(GX12*)의 외면(노출면)에는, 폴리아미드 필름(ONY)이나 폴리프로필렌 필름(OPP)은 설치되어 있지 않다.

실시예 B2는, 배리어 필름(11)(GX12*)의 외면(노출면)에 폴리아미드 필름(ONY)이 설치된 층 구조를 나타내고 있다.

실시예 B3은, 배리어 필름(11)(GX12*)의 외면(노출면)에 폴리아미드 필름(ONY)을 개재하여 폴리프로필렌 필름(OPP)이 설치된 층 구조를 나타내고 있다.

또한, 실시예 B1 내지 B3 모두, 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21), 열 융착층(31)으로서 사용한 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름(LL50)을 구비하고 있다.

또한, 비교예 B1은, 배리어 필름(11)(GX12*)을 구비하고 있지 않고, 배리어 필름(11) 대신에 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(VMPET)을 구비하고 있다.

비교예 B2는, 2개의 배리어 필름(11)(GX12*)과, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름(LL50)을 구비하고 있다.

비교예 B3은, 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(VMPET)의 외면(노출면)에 폴리아미드 필름(ONY)이 설치된 층 구조를 나타내고 있다.

비교예 B4는, 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(VMPET)의 외면(노출면)에 폴리아미드 필름(ONY)을 개재하여 폴리프로필렌 필름(OPP)이 설치된 층 구조를 나타내고 있다.

또한, 비교예 B1, B3, B4 모두, 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(VMPET), 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름(LL50)을 구비하고 있다.

실시예 B1 내지 B3 및 비교예 B1 내지 B4의 각각을 구성하는 복수의 층의 배치 순서는, 표 2 및 표 3에 나타나 있다.

이어서, 실시예 B1 내지 B3 및 비교예 B1 내지 B4의 각각을 구성하는 층에 대하여 구체적으로 설명한다.

표 2 및 표 3에 있어서, 「GX12*」는, 상술한 실시 형태의 배리어 필름(11)을 나타내고 있고, 구체적으로, 두께 12㎛의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 기재로서 사용하고, 기재의 편면에, 상술한 플라즈마 전처리가 실시되고, 플라즈마 전처리가 실시된 면 상에 증착 박막층이 형성되고, 상술의 피복층을 형성한 구성을 나타내고 있다.

「*VMEVOH15」는, 상술한 실시 형태의 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(21)을 나타내고 있고, 필름의 두께가 15㎛인 것을 나타내고 있다.

「LL50」은, 열 융착층(31)으로서 사용한 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름을 나타내고 있고, 필름의 두께가 50㎛인 것을 나타내고 있다.

「ONY」는 폴리아미드 필름을 나타내고, 「OPP」는 폴리프로필렌 필름을 나타내고, 「VMPET」는 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 나타내고 있다. 특히, 「ONY15」는 막 두께 15㎛의 폴리아미드 필름을 나타내고, 「OPP20」은 막 두께 20㎛의 폴리프로필렌 필름을 나타내고, 「VMPET12*」는 막 두께 12㎛의 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 나타내고 있다.

상술한 실시예 B1 내지 B3 및 비교예 B1 내지 B4에 대해서, 겔보 시험 전의 산소 투과도, 겔보 시험 전의 수증기 투과도, 겔보 시험 후의 산소 투과도, 찌르기 강도 및 겔보 시험 후의 핀 홀수의 측정 결과를, 다음의 표 2 및 표 3에 나타내었다. 또한, 실시예 B1 내지 B3 및 비교예 B1 내지 B4의 외장재에 대하여 행해진 겔보 시험은, 상술한 겔보 시험과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.

「찌르기 강도」는, 이하에 설명하는 찌르기 강도 시험에 의해 얻어진 외장재의 강도를 나타내고 있다. 이 찌르기 강도 시험에서는, 외장재의 표면으로부터 이면을 향해서(기재로부터 열 융착층을 향해서) 바늘을 외장재에 관통시키는 경우(표면→이면)와, 외장재의 이면으로부터 표면을 향해서(열 융착층으로부터 기재를 향해) 바늘을 외장재에 관통시키는 경우(표면→이면)에 있어서, 시험을 행하였다.

「겔보 핀 홀수」는, 겔보 시험을 행한 후에 침투 탐상액을 사용하여 핀 홀수를 확인한 결과를 나타낸다.

표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 겔보 시험 전의 산소 투과도, 겔보 시험 전의 수증기 투과도, 및 겔보 시험 후의 산소 투과도에 기초하면, 실시예 B1 내지 B3에서는 같은 결과가 얻어지고, 비교예 B1의 결과는 실시예 B1 내지 B3과 같았다.

한편, 비교예 B2는, 실시예 B1 내지 B3에 비하여, 겔보 시험 후의 산소 투과도가 높은 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 B3, B4는, 실시예 B1 내지 B3에 비하여, 겔보 시험 전의 수증기 투과도가 높은 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 B3은 실시예 B1, B2에 비하여, 찌르기 강도는 강하고, 겔보 핀 홀수는 적은 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 실시예 B1 내지 B3의 진공 단열재의 외장재는, 가스 배리어성이 높고, 내굴곡성이 우수하고, 굴곡 후의 산소 배리어성이 양호하다. 이로 인해, 이 진공 단열재의 외장재를 사용한 진공 단열재는, 장기간에 걸쳐서 사용해도 높은 진공 상태를 유지할 수 있다. 게다가, 가스 배리어층으로서 금속박을 사용하는 일이 없기 때문에, 가스 배리어층을 통해 전해지는 열량이 작고, 고품질의 진공 단열재를 제공할 수 있다.

이어서, 상기 제5 실시 형태에 대응하는 실시예 C1의 진공 단열재의 외장재와, 실시예 C1을 설명하기 위한 비교예 C1 내지 C3의 진공 단열재의 외장재에 대하여 설명한다.

실시예 C1 및 비교예 C1 내지 C3의 진공 단열재의 외장재에 대하여 행하여진 내찌름성의 평가는 다음과 같이 하여 행하였다.

(찌르기 강도 시험)

시험편(외장재)을 고정하고, 직경 1.0mm, 선단 형상이 반원형의 바늘을 매분 50mm의 속도로 외장재에 찔렀다. 찌르기의 개시로부터 찌르기의 종료(바늘이 외장재를 관통)까지 찌르기 시험 중에 있어서의 최대 응력을 측정하였다. 시험편의 수는 5개이다. 5개의 시험편에 있어서 얻어진 5개 최대 응력의 평균값을 구하였다. 외장재의 기재층으로부터 실란트층을 향한 찌르기 방향에 있어서 찌르기를 행한 경우와, 외장재의 실란트층으로부터 기재층을 향한 찌르기 방향에 있어서 찌르기를 행한 경우에 대해서, 시험을 행하여, 최대 응력을 측정하였다.

(실시예 C1)

두께 20㎛의 연신 폴리프로필렌 필름(기재층), 두께 15㎛의 연신 나일론 필름(기재층), 두께 12㎛의 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(배리어층) 및 두께 15㎛의 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름(배리어층)을 이 순서대로 우레탄계 접착제를 사용하여 적층, 접착하였다. 계속해서, 실란트층인 두께 50㎛, 밀도 0.923g/㎤인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름과, 상기 적층체의 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름면을 접합하여, 기재층, 배리어층, 실란트층을 포함하는 진공 단열재의 외장재를 얻었다.

(비교예 C1)

비교예 C1의 기재층에는 연신 폴리프로필렌 필름이 사용되지 않고, 기재층 이외의 층이 실시예 C1과 동일해지도록 비교예 C1의 외장재를 제조하였다.

(비교예 C2)

비교예 C1의 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름 대신에, 두께 7㎛의 알루미늄박을 사용하였고, 알루미늄박 이외의 층이 비교예 C1과 동일해지도록 비교예 C2의 외장재를 제조하였다.

(비교예 C3)

비교예 C2의, 밀도가 0.923g/㎤인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름 대신에, 밀도가 0.94g/㎤인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름을 사용하였고, 이 필름 이외의 층은 비교예 C2와 동일해지도록 비교예 C3의 외장재를 제조하였다.

(평가)

상기 실시예 C1 및 비교예 C1 내지 C3에서 얻어진 진공 단열재의 외장재에 대해서, 내찌름성을 평가하였다. 또한, 기재층으로부터 실란트층을 향하여 외장재를 찔렀을 때의 강도를 「표면→이면」, 실란트층으로부터 기재층을 향하여 외장재를 찔렀을 때의 강도를 「이면→표면」이라고 표기하였다.

이들 평가 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 C1의 진공 단열재의 외장재의 내찌름성은 비교예 C1 내지 C3의 진공 단열재의 외장재보다도 양호하였다. 이것은, 외장재의 최외층에 배치한 연신 폴리프로필렌 필름에 의해 얻어진 효과를 나타내고 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 실시예 C1은, 내찌름성이 우수한 진공 단열재의 외장재를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 의한 외장재를 사용한 진공 단열재를 사용함으로써, 진동 등에 의한 충격에 의한 핀홀이 발생하기 어려운 단열 용기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

1…진공 단열재
2, 211…외장재
3…코어재(코어 부재)
4…시일부
11…배리어 필름
12, 15…기재(플라스틱 기재)
13…증착 박막층
14…피막층
16…증착 박막층
17…피막층
21…알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름
22…알루미늄 증착층
23…에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름
31…열 융착층
41…플라즈마 가스 도입부
42…차폐판
43…전극
44…임피던스 매칭 박스
46…냉각 드럼
50…처리 챔버
110…연신 폴리프로필렌 필름
111…연신 나일론 필름
112…알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름
113…알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름
115…접착제층
116…외측
201…외장체
212…기재층
213…실란트층
202…코어재

Claims

진공 단열재의 외장재이며,
플라스틱 기재를 포함하는 배리어 필름과,
상기 배리어 필름 상에 적층된 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름과,
상기 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름 상에 적층된 열 융착층을 구비하고,
상기 배리어 필름의 상기 플라스틱 기재 중 적어도 한쪽 면에는,
금속 또는 무기 산화물, 또는 금속 및 무기 산화물을 포함하는 혼합물로 형성된 증착 박막층과,
수용액 고분자와 (a) 1종 이상의 알콕시드 및 1종 이상의 알콕시드 가수분해물 중 적어도 한쪽 또는 (b) 염화주석 중 적어도 어느 하나를 포함하는 수용액, 또는 물과 알코올의 혼합 용액을 주제로 하는 코팅제를 포함하는 피막층이
순서대로 적층되어 있는 진공 단열재의 외장재.
제1항에 있어서, 상기 열 융착층은 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름인 진공 단열재의 외장재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플라스틱 기재는, 상기 증착 박막층을 상기 플라스틱 기재 상에 증착하기 전에, 할로우 아노드 플라즈마 처리기를 사용한 특수 플라즈마에 의한 플라즈마 전처리가 실시되어 있는 진공 단열재의 외장재.
제3항에 있어서, 상기 할로우 아노드 플라즈마 처리기는, 자석을 더 포함하는 자기 어시스트·할로우 아노드·플라즈마 처리기인 진공 단열재의 외장재.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 플라즈마 전처리는 아르곤, 질소, 산소 및 수소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 사용하고, 자기 바이어스 값이 200V 내지 2000V이고, Ed=플라즈마 밀도×처리 시간으로 정의되는 Ed값이 100(V·s·m^-2) 내지 10000(V·s·m^-2)이 되는 저온 플라즈마에 의한 처리인 진공 단열재의 외장재.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 전처리는 불활성 가스를 사용하여 행해지는 제1 처리 공정과, 계속해서, 질소, 산소, 수소 및 이들의 혼합 가스로부터 선택되는 적어도 1종의 가스를 사용하여 행해지는 제2 처리 공정을 구비하는 진공 단열재의 외장재.
제6항에 있어서, 상기 불활성 가스는 아르곤 및 헬륨 중 적어도 1종인 진공 단열재의 외장재.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 플라즈마 전처리는 질소 및 산소의 혼합 기체를 사용하여 행해지는 제1 처리 공정과, 계속해서, 수소를 사용하여 행해지는 제2 처리 공정을 구비하는 진공 단열재의 외장재.
제1항에 있어서, 상기 배리어 필름과 상기 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름 사이에 설치된 나일론 필름을 구비하는 진공 단열재의 외장재.
제1항에 있어서, 상기 증착 박막층이 형성되어 있는 상기 플라스틱 기재의 면과는 반대의 면에 설치된 연신 폴리프로필렌 필름을 구비하는 진공 단열재의 외장재.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 외장재를 사용한 진공 단열재.
제11항에 기재된 진공 단열재를 사용한 단열 용기.
진공 단열재의 외장재이며,
기재층과,
상기 기재층 상에 적층된 배리어층과,
상기 배리어층 상에 적층된 실란트층을 구비하고,
상기 배리어층이 배치되어 있는 상기 기재층의 면과는 반대의 면에는, 연신 폴리프로필렌 필름이 설치되어 있는 진공 단열재의 외장재.
제13항에 있어서, 상기 기재층은 연신 폴리프로필렌 필름과 연신 나일론 필름을 사용하여 형성되어 있는 진공 단열재의 외장재.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 배리어층은 알루미늄 증착 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 알루미늄 증착 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름을 사용하여 형성되어 있는 진공 단열재의 외장재.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실란트층은 0.935g/㎤ 이하의 밀도를 갖는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름을 사용하여 형성되어 있는 진공 단열재의 외장재.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 외장재를 사용한 진공 단열재.
제17항에 기재된 진공 단열재를 사용한 단열 용기.