TW201821727A

TW201821727A - 隔熱材料及其製造方法

Info

Publication number: TW201821727A
Application number: TW106123225A
Authority: TW
Inventors: 嘉村輝雄; 欣
Original assignee: 三菱瓦斯化學股份有限公司
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-06-16
Also published as: JP7192497B2; WO2018012402A1; JPWO2018012402A1; CN109477606A; KR20190027854A

Abstract

本發明為提供一種隔熱材料，其係具有：具有細微中空構造的芯層(A)；至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)；及位於該氣體吸收層(B)之外側並可截斷氣體的氣體截斷層(C)。

Description

隔熱材料及其製造方法

本發明為關於隔熱材料及其製造方法。

隔熱材料係以提高隔熱性能之目的下而使用著，作為冷藏庫或冷凍庫、建材等的隔熱材料，已使用了發泡胺基甲酸酯等的發泡體。近年來為了更提升隔熱性，已使用了一種真空隔熱材料，其係將連通中空構造的發泡胺基甲酸酯或玻璃纖維作為芯材，以氣體阻隔性包材真空包裝該等芯材而成(參考例如專利文獻1、專利文獻2)。又，為了製造如此般的真空隔熱材料，係使用了真空腔體(vacuum chamber)。

作為未使用真空腔體的真空隔熱材料之製造技術，已提案了一種方法，其係將氣體吸收劑混合至作為芯材的發泡用樹脂組成物中，之後，以二氧化碳氣體來進行發泡之同時，以氣體吸收劑來進行除去，藉此製作出真空狀況來提升隔熱性能(參考例如專利文獻3)。

此外，亦提案了一種方法，其並非將氣體吸收劑混合至樹脂組成物中，而是將製成小袋狀的氣體吸收劑設置於連通中空構造的發泡胺基甲酸酯之外部，來吸收內部的二氧化碳(參考例如專利文獻4)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開平7-234067號公報

專利文獻2：日本特開平9-138058號公報

專利文獻3：日本特開1995-053769號公報

專利文獻4：日本特開1999-334764號公報

然而，在真空包裝中，為了使展現出高隔熱性能，一般而言必須是10Pa以下的高真空，些許的真空度惡化亦會使性能急遽降低。又，在製造步驟中使用真空腔體，必須長時間維持在高真空狀態下，此係成為生產性降低之原因。

又，如專利文獻3記載般的以往的方法，調整發泡與氣體吸收之平衡為困難，進而，將氣體吸收劑添加至芯材時會導致導熱率提高，因而難以達成充分的隔熱性。又，如專利文獻4記載般的方法具有下述問題點：由於氣體吸收為局部化，為了除去氣體而需要長時間，或來自於連通中空構造的物理強度之降低等。

本發明之課題為提供一種未使用真空腔體而亦具有高隔熱性能的隔熱材料。

本發明人等經深入研究上述課題之結果發現，藉由使用一種隔熱材料，其係具有：具有細微中空構造的芯層(A)；至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)；及位於該氣體吸收層(B)之外側並可截斷氣體的氣體截斷層(C)，可解決上述課題。

亦即，本發明如同下述。

[1].一種隔熱材料，其係具有：具有細微中空構造的芯層(A)；至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)；及位於該氣體吸收層(B)之外側並可截斷氣體的氣體截斷層(C)。

[2].如前述[1]之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的空隙率為90~99%之範圍。

[3].如前述[1]或[2]之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的細微中空構造的平均中空徑為1~500μm之範圍。

[4].如前述[1]~[3]中任一項之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的細微中空構造的壓力為10~10000Pa之範圍。

[5].如前述[1]~[4]中任一項之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的厚度為0.5~40mm之範圍。

[6].如前述[1]~[5]中任一項之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的細微中空構造的獨立中空體之比率為50%以上。

[7].如前述[1]~[6]中任一項之隔熱材料，其中，前述氣體吸收層(B)直接或間接覆蓋前述芯層(A)之40%以上的表面。

[8].如前述[1]~[7]中任一項之隔熱材料，其中，前述氣體吸收層(B)可吸收選自由二氧化碳、水蒸氣、及氧所成之群之1種以上。

[9].一種如前述[1]~[8]中任一項之隔熱材料之製造方法，其係具有下述步驟：(1)使樹脂發泡來得到具有細微中空構造的芯層(A)之步驟；(2)使至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)吸收前述芯層(A)內部的氣體之步驟。

[10].如前述[9]之隔熱材料之製造方法，其中，在前述得到芯層(A)之步驟中，使用擠壓發泡法。

藉由本發明，可提供一種未使用真空腔體而亦具有高隔熱性能的隔熱材料。

(A)‧‧‧芯層

(B)‧‧‧氣體吸收層

(C)‧‧‧氣體截斷層

[圖1] 表示使用本發明的發泡複合體而成的隔熱材料之一形態之示意圖。

[圖2] 表示使用本發明的發泡複合體而成的隔熱材料之其他形態之示意圖。

[實施發明之最佳形態]

以下對於用來實施本發明之形態(以下簡稱為「本實施形態」)進行詳細說明。以下的本實施形態是用於說明本發明的示例，並不意味著將本發明限定於以下的實施形態。本發明能夠在該要點之範圍內適宜地變形來實施。

[隔熱材料]

本實施形態的隔熱材料，其係具有：具有細微中空構造的芯層(A)(以下亦簡稱為「芯層(A)」)；至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)(以下亦簡稱為「氣體吸收層(B)」)；及位於該氣體吸收層(B)之外側並可截斷氣體的氣體截斷層 (C)(以下亦簡稱為「氣體截斷層(C)」。以下對於芯層(A)、氣體吸收層(B)、及氣體截斷層(C)進行詳細地說明。

[芯層(A)]

芯層(A)，如本實施形態中的圖1中所表示的一例般，係位於隔熱材料的中央的芯部，且具有以微小尺寸的氣泡為代表的細微的中空部分(以下亦稱為「細微中空構造」)之層。由於該芯層(A)具有細微中空構造，故可大幅提升本實施形態中的隔熱材料的隔熱性能。

所謂的細微中空構造，係意味著本實施形態中的細微中空構造的平均徑(以下亦稱為「平均中空徑」)為500μm以下之範圍之構造。平均中空徑，較佳為1~300μm，又較佳為1~100μm，更佳為1~50μm。藉由平均中空徑為500μm以下，當空體內部成為減壓之際，導熱率容易降低，而有易於得到良好隔熱材料之傾向。另一方面，藉由平均中空徑為1μm以上，具有空隙率不易降低之傾向。為了得到平均中空徑為上述範圍般的細微中空構造，例如，若為發泡體之情形時，可藉由將貢獻於發泡的氣體或成核劑之種類及量、基材樹脂之熔融張力值等的樹脂特性、成型時之溫度或壓力、成型機之形狀等予以最佳化來進行。細微中空構造的平均中空徑可藉由後述實施例中記載之方法來測定。

具有細微中空構造的芯層(A)的空隙率，較佳為90.0~99.0%，又較佳為93.0~98.5%，更佳為95.0%~98.0%。由於基材部分之導熱率為高，故藉由如此般的範圍，具有可使導熱率及強度成為較佳範圍之傾向。為了得到空隙率為上述範圍般的芯層(A)，例如，若為發泡體之情形時，只要增加貢獻於發泡的氣體之量即可。芯層(A)的空隙率可藉由後述實施例中記載之方法來測定。

為了展現出實用的強度與隔熱性能，細微中空構造的獨立中空體之比率(本說明書中所謂的獨立中空體之比率，係指芯層(A)內之全部的細微中空構造之中，未與芯層(A)的外部連通的細微中空構造之比例之意)較佳為50%以上，又較佳為70%以上，更佳為80%以上。細微中空構造的獨立中空體之比率係可藉由後述實施例中記載之方法來測定。

具有細微中空構造的芯層(A)，可藉由降低中空部分的壓力來提升隔熱性能。細微中空構造的壓力係較佳為10~10000Pa，又較佳為15~5000Pa，更佳為20~1000Pa。藉由壓力設為10Pa以上，氣體的洩漏等的影響相對地變小，具有可維持該壓力之傾向；藉由壓力設為10000Pa以下，易於得到導熱率低且良好的隔熱材料。為了得到壓力設為如上述範圍般的細微中空構造，可使用例如具有能夠大量吸收芯層(A)中所包含的氣體之能力的氣體吸收層(B)即可。細微中空構造的壓力係可藉由後述實施例中記載之方法來測定。

具有細微中空構造的芯層(A)的厚度較佳為 0.5~40mm，又較佳為1~25mm，更佳為2~20mm。藉由厚度設為0.5mm以上，可維持作為隔熱材料之隔熱性能，藉由厚度設為40mm以下，以氣體吸收層(B)來吸收芯層(A)內部的氣體將變得容易，具有隔熱性能為優異之傾向。

具有細微中空構造的芯層(A)之製作方法並無特別限定，可舉例如在基材中含有發泡劑並藉由發泡從而製作出細微中空構造，或使基材中分散中空微膠囊等、或在基材中含有具有中空構造之纖維狀者之方法等。其中，就考量製造之容易性或氣體透過性時，以在基材中含有發泡劑並藉由擠壓發泡法或珠粒發泡法從而製作出細微中空構造之方法為較佳，以擠壓發泡法為又較佳。

被使用作為基材的樹脂並無特別限定，可舉例如聚胺基甲酸酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚烯烴、多離子聚合物、聚碸、乙酸纖維素及其類似物、乙基纖維素、聚二甲基矽氧烷、聚矽氧樹脂、及氯磺化聚乙烯。就氣體透過性與強度之觀點而言，較佳為聚胺基甲酸酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烴、乙酸纖維素及其類似物、及聚矽氧樹脂，又較佳為聚苯乙烯及聚烯烴。該等係可組合1種以上來使用。又，該等係可為容易取得的市售品、且可適合地使用該等。

發泡劑係為了製作細微中空構造，而被使用作為讓基材的橡膠或塑膠等膨脹，且主要大致分為化學發泡劑與物理發泡劑。

所謂的化學發泡劑係藉由熱分解或化學反應，從而產生氮、氨氣、氫、二氧化碳、水蒸氣、氧等的氣體之物質。

作為化學發泡劑，可舉例如偶氮系、亞硝基系、醯肼系、胺脲系、疊氮系、三唑系、四唑系、異氰酸酯系、重碳酸鹽、碳酸鹽、亞硝酸鹽、氫化物、重碳酸鈉與酸之組合、過氧化氫與酵母菌之組合、及金屬粉末與酸之組合，由於產生二氧化碳的碳酸鹽、及重碳酸鹽能產生高純度的氣體故為較佳。該等係可組合1種以上來使用。又，該等係可為容易取得的市售品、且可適合地使用。

所謂的物理發泡劑係指藉由壓縮氣體的放壓或氣化等的物理變化來使其發泡之物質。作為具體例，可舉出氮等的惰性氣體、脂肪族烴、鹵化脂肪族烴、水、二氧化碳，以二氧化碳或水就安全性或環境適合性、氣體吸收之觀點而言為較佳。該等係可組合1種以上來使用。又，該等係可為容易取得的市售品、且可適合地使用。

發泡劑的添加量，由於依據基材的種類或發泡劑的種類而最佳量有所不同，故無法一概地來決定。

使用發泡劑的細微中空構造之製作方法，係藉由在含有發泡劑的基材中使其進行發泡，但發泡方法可依據發泡劑的種類或量來作各種決定。作為一例，若使用二氧化碳氣體來作為物理發泡劑之情形時，以周知的方法可依據日本特開2010-173263所記載之方法來適當地實施。

[氣體吸收層(B)]

本實施形態中，氣體吸收層(B)係如圖1所表示之一例般，位於隔熱材料的芯層(A)之外側、並可吸收於製造前述細微中空構造時所使用的芯層(A)中的氣體之層。又，圖1所表示之一例，雖然氣體吸收層(B)完全地包含著芯層(A)，但由於氣體吸收層(B)只要位於芯層(A)之外側即可，故如圖2所表示之其他例般，氣體吸收層(B)不包含芯層(A)的一部分，而亦可為包含芯層(A)的端部以外之樣態。藉由氣體吸收層(B)來吸收氣體，芯層(A)的中空部分的壓力會降低，而提升了隔熱性能。

氣體吸收層(B)係例如藉由含有氣體吸收劑而可吸收氣體之層。作為使含有氣體吸收劑之樣態，具體而言可舉出單獨使用氣體吸收劑之層或使基材中含有氣體吸收劑之層。作為基材，除了與被用於芯層(A)的基材為相同的基材之外，可適合使用天然橡膠、丁二烯橡膠、聚矽氧橡膠等的橡膠類、乙酸乙烯酯乳液接著劑、橡膠系接著劑、澱粉系接著劑等的接著劑或黏著劑。

氣體吸收劑係可吸收氣體之物質，所吸收的氣體的種類並無特別限定，可示例例如二氧化碳、水蒸氣、氧。

作為氣體吸收劑，可舉例如鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物、胺化合物、環氧化合物、鹼金屬、鹼土類金屬、鹼金屬的氫化物、鹼土類金屬的氫化物、氫化鋁鋰、金屬的硫酸鹽、氯化鈣、活性氧化鋁、矽凝膠、分子篩、鹼金屬的碳酸鹽、氧化鈣、硫酸、氧化磷、鐵、亞硫酸鹽、抗壞血酸、甘油、MXD6尼龍、乙烯性不飽和烴、具有環己烯基之聚合物、鈦或鈰等的金屬氧化物的氧原子缺陷構造體，以鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物、金屬的硫酸鹽、氯化鈣、活性氧化鋁、矽凝膠、分子篩、鹼金屬的碳酸鹽、氧化鈣、鐵、及亞硫酸鹽，因為便宜且於氣體吸收時幾乎不會產生惰性氣體，故為較佳。該等係可組合1種以上來使用。又，該等係可為容易取得的市售品、且可適合地使用。

作為氣體吸收層(B)若使用在基材中含有氣體吸收劑之層之情形時，氣體吸收劑的添加量相對於基材100質量份，較佳為5~99質量份之範圍，為了提高氣體的吸收量及速度，又較佳為10~99質量份。

氣體吸收層(B)可以是多層構造，亦可以是單層構造，在氣體吸收層(B)與芯層(A)之間亦可設置吸收氣體之層以外的層。

作為氣體吸收以外的層，可舉例如使芯層(A)與氣體吸收層(B)接著的接著層、或防止氣體吸收層的成分轉移至芯層(A)的緩衝層。

氣體吸收層(B)為了提高將芯層(A)內部的氣體吸收除去的速度，以氣體吸收層(B)直接或間接覆蓋芯層(A)之40%以上的表面積為較較佳，以覆蓋75% 以上為又較佳，以覆蓋80%以上為更佳。

氣體吸收層(B)的厚度較佳為10~500μm，藉由設為該範圍內從而具有可兼具氣體吸收性能與隔熱性能之傾向。藉由厚度設為10μm以上，可易於獲得所貢獻的氣體吸收劑的性能；藉由厚度設為500μm以下，則在隔熱材料中氣體吸收層(B)所佔的比例不會變得過大，從而具有可抑制導熱率的惡化之傾向。

氣體吸收層(B)之製作，可藉由例如將氣體吸收劑進行熔融混練在樹脂中來製作樹脂顆粒，並進行薄膜成型。作為其他的形態，亦可將氣體吸收劑混練在上述之接著劑中，之後，對芯層(A)或薄膜進行塗敷來進行製作。

[氣體截斷層(C)]

本實施形態中，氣體截斷層(C)係如圖1所表示之一例般，位於氣體吸收層(B)之外側、並可截斷來自於外部的氣體之層。

氣體截斷層(C)，只要是可防止空氣對芯層(A)內的侵入之層即可並無特別限定，以具有選自由金屬氧化物的蒸鍍膜、矽氧化物的蒸鍍膜、金屬蒸鍍膜、金屬薄膜所成之群之一種以上的多層體，因為氣體截斷性為優異故為較佳。該等係可取得的市售品、且可適合地使用。該等係可組合1種以上來使用。

氣體截斷層(C)可形成為多層構造或單層構造，又，在氣體截斷層(C)與氣體吸收層(B)或大氣之間，亦可設置截斷氣體之層以外的層。

作為截斷氣體之層以外的層，可舉例如用於進行熱封的密封膠樹脂層、或防止氣體截斷層(C)產生針孔的保護層。

氣體截斷層(C)的厚度較佳為1μm~500μm，藉由設為該範圍內，從而具有可兼具氣體截斷性能與隔熱性能之傾向。

[隔熱材料之製造方法]

本實施形態的隔熱材料之製造方法，只要是可得到本實施形態的隔熱材料即可並無特別限定，具有例如下述之步驟。

(1)使樹脂發泡來得到具有細微中空構造的芯層(A)之步驟；(2)使可吸收氣體的氣體吸收層(B)吸收芯層(A)內部的氣體之步驟。

作為得到芯層之步驟(1)並無特別限定，可舉出與上述之「芯層(A)之製作方法」為相同者。又，作為使吸收氣體之步驟(2)並無特別限定，可藉由例如將具有細微中空構造的芯層(A)與氣體吸收層(B)及氣體截斷層(C)做複合化來進行。作為複合化之方法，可舉例如藉由慣用的乾式層合來接著氣體吸收層(B)與氣體截斷層(C)，將接著劑塗布在該氣體吸收層(B) 與氣體截斷層(C)的複合層上，並使其與芯層(A)接著之方法等。作為其他之形態，亦可舉出藉由慣用的乾式層合或熱層合來接著芯層(A)與氣體吸收層(B)，以氣體截斷層(C)為覆蓋該芯層(A)與氣體吸收層(B)的複合體而非接著之方法等。又，使用隔熱材料時，以將末端部進行密閉化為較佳，例如藉由熱封來壓扁並進行密閉化，從而可實現隔熱性及性能之長期穩定化。

在得到芯層之步驟(1)中，上述之「芯層(A)之製作方法」之中，以使用擠壓發泡法為較佳。

[實施例]

以下，係藉由實施例來具體地說明本實施形態，但本實施形態不因此受任何限定。

[細微中空構造的平均中空徑]

細微中空構造的平均中空徑係可依以下之方法來算出。具體而言，首先沿著與厚度方向垂直的任意的X方向以及與厚度方向及X方向垂直的Y方向來切斷芯層(A)，並利用掃描式電子顯微鏡(日本電子製商品名「JSM-6460LA」)，將分別的切斷面的中央部放大成20~100倍來進行拍攝。

接下來，將拍攝的影像印刷在A4用紙上，並在影像上畫一條長度60mm的直線。於此，對於沿X方向切斷的切斷面，在與X方向平行處畫直線，對於沿Y方向切斷的切斷面，在與Y方向平行處畫上直線。在上述各直線上，藉由所存在(包含點接觸)的中空之數目，依據下述式來算出中空的平均弦長(t)，並設為X方向的平均弦長(tX方向)及Y方向的平均弦長(tY方向)。

平均弦長(t)=60(mm)/(中空數×照片的倍率)

進而，在沿著X方向所切斷的切斷面的放大照片，及沿著與Y方向垂直的方向所切斷的切斷面的放大照片之兩者上，分別畫一條與X方向及Y方向垂直之沿Z方向(厚度方向)平行的長度60mm的直線，計算在該等之直線上所存在的中空數，算出在每切斷面上厚度方向的平均弦長(t)，並算出該等之平均弦長(t)之的相加平均值，從而將該相加平均值設為厚度方向的平均弦長(tZ方向)。

然後，基於所算出的各方向中之平均弦長(t)，依據下述式從而算出細微中空構造的平均中空徑。

平均中空徑(mm)=(tX方向+tY方向+tZ方向)/3

[空隙率]

由作成為芯層(A)的基材的密度、與芯層(A)的密度，藉由下述之計算式求出芯層(A)的空隙率。

空隙率(%)=(基材密度-芯層(A)的密度)/(基材的密度)×100

[細微中空構造的獨立中空體之比率]

將芯層(A)以長25mm、寬25mm、厚度20mm的長方體狀之方式裁切出隔熱材料的試片後(厚度不夠之情形時，重疊所裁切出的試片來作為上述長方體狀)，在大氣壓下以相對濕度50%、溫度23℃之條件的恆溫室內將試片靜置1天。

接下來，測定該試片之正確的表觀體積值Va。接下來，使試片充分地乾燥後，依據ASTM-D2856-70所記載的程序C，藉由Toshiba‧Beckman股份有限公司製的空氣比較式比重計930來測定體積值Vx。然後，基於該等之體積值Va及體積值Vx，由下述之式來算出細微中空構造的獨立中空體之比率。尚，各測定及各算出係對於5個不同的試片來進行並求出其平均值。將該平均值設為獨立中空體之比率。

獨立中空體之比率(%)=(Vx-W/ρ)×100/(Va-W/ρ)

Vx：構成細微中空構造之樹脂的容積、與發泡樹脂成形體內的獨立中空部分之中空的全容積之和(cm³)

Va：幾何學上所計算之表觀體積(cm³)

W：發泡樹脂成形體的質量(g)

ρ：構成芯層(A)之基材的密度(g/cm³)

[細微中空構造的壓力] <方法1>

準備已將絕對壓力感測器(Optex FA公司：FHAV-050KP)焊接在內徑1.2mm的注射針上者。接下來，將附有該絕對壓力感測器的注射針與所製作的隔熱材料放入手套箱中，並將手套箱內以二氧化碳來進行取代。之後，以附有絕對壓力感測器的注射針的針頭為到達所製作的隔熱材料的芯層(A)的中心部分之方式來進行穿刺，在注射針刺入的部分塗佈環氧系接著劑(Nichiban公司：AralditeAR-R30)，使來自於外部氣體無法進入。於7天後測定細微中空構造的壓力。尚，注射針進行穿刺係於隔熱材料之製作後，在1小時以內來實施。尚，就測定壓力的隔熱材料而言，由於之後無法測定後述之導熱率，故導熱率係以製作相同構成之其他的隔熱材料來進行測定。

<方法2>

氣體截斷層(C)係未以接著劑等來與芯層(A)進行一體化的隔熱材料，可依下述之方法來進行更簡便之測定。

準備丙烯酸製的真空腔體，並於此裝設高精度真空計(Canon-Anelva公司製：M-342DG)。接下來，將製作後並經過2週的隔熱材料放入腔體內後，將可精密地測定距離的位移感測器(Omron公司製：ZX2)設置在腔體之外，並設定為可測定該位移感測器與放入至腔體內的隔熱材料之表面為止的距離。之後，將腔體內部緩慢地進行真空化時，由於在腔體內部的壓力低於芯層(A)的壓力的時間點下氣體截斷層(C)會移動，故藉由利用位移感測器來感測該移動，從而來測定芯層(A)的壓力。

[厚度]

芯層(A)的厚度係使用游標卡尺以0.1mm單位來測定芯層(A)測定。

氣體吸收層(B)及氣體截斷層(C)的厚度，係藉由掃描式電子顯微鏡(日本電子製、JSM-6460LA)來觀察各層的斷面部分，並以1μm單位來進行測定。隔熱體的試驗樣品的厚度係藉由上述HFM436，以測定導熱率之同時來進行測定。

[導熱率]

依據JIS A1412所記載之HFM法，使用Netzsch JAPAN(股)製的導熱率測定裝置HFM436，以25度下來測定隔熱材料的導熱率。

導熱率為：0.020W/mK以下則評估為A；0.021~0.025W/mK則評估為B； 0.026~0.030W/mK則評估為C；0.031W/mK以上則評估為D。

將評估為D評估者作為不合格。

[實施例1] <氣體吸收層(B1)之製作及與氣體截斷層(C)之複合化>

氣體吸收層(B1)係使用作為基材之聚乙烯樹脂(Dow Chemical公司製ELITE5220G)、作為二氧化碳吸收劑之氫氧化鈣、及作為水蒸氣吸收劑之氧化鈣來製作。

首先，依聚乙烯樹脂/氫氧化鈣=51質量份/49質量份之比進行熔融混練，從而製作氣體吸收層(B)形成用的樹脂顆粒(b1-1)。同樣地，依聚乙烯樹脂/氧化鈣=60質量份/40質量份之比進行熔融混練，從而製作氣體吸收層(B)形成用的樹脂顆粒(b1-2)。

接下來，依1：1之比來使用該樹脂顆粒(b1-1)及(b1-2)並進行二層薄膜成型，從而可得到100μm厚的氣體吸收層(B1)。

接下來，利用棒式塗佈在所製作的氣體吸收層(B1)的(b1-1)層側，塗布藉由乙酸乙酯將Toyomorton公司製的乾式層合用接著劑TM250HV及硬化劑CAT-RT86L-60稀釋成2倍者並使其乾燥後，藉由乾式層合使作為氣體截斷層(C)之具有PET/DL/Al/LDPE/LLDPE的層構成之市售氣體阻隔薄膜(Sun A化研：蒸煮袋用，PET：聚對苯二甲酸乙二醇酯、DL：接著劑、Al：鋁箔、LDPE：低密度聚乙烯、LLDPE：直鏈狀短鏈分支聚乙烯)的LLDPE側接著並做複合化，從而可得到由氣體吸收層(B1)與氣體截斷層(C)所成之多層薄膜。

<芯層(A1)之製作及與多層薄膜之複合化>

準備連接第一擠壓機與第二擠壓機而成的串列型擠壓機。對該串列型擠壓機的第一擠壓機供給100質量份的聚苯乙烯樹脂(PS Japan公司製G9305)並進行熔融混練，從第一擠壓機的流路的途中壓入作為發泡劑之二氧化碳，以熔融狀態的聚苯乙烯樹脂與二氧化碳為均勻、混合混練後，將聚苯乙烯樹脂連續地供給至第二擠壓機中，使進行熔融混練之同時冷卻至適合發泡的溫度。之後，從安裝在第二擠壓機的前端的圓形模具擠壓出聚苯乙烯樹脂並使其發泡，沿著心軸(mandrel)來冷卻所得到之圓筒狀的發泡成形體，並利用切割機在心軸上的一點，切開圓筒狀的發泡成形體，從而作為具有細微中空構造的5mm厚的芯層(A1)。芯層(A1)的平均中空徑、空隙率、獨立中空體之比率係如表1所示般。

接下來，採用與接著氣體截斷層(C)之方法為相同方法，使用接著劑在具有上述方法所製作的氣體吸收層(B1)與氣體截斷層(C)之多層薄膜的氣體吸收層(B1)的(b1-2)層側來接著芯層(A)。然後，使用熱封(富士Impulse公司製)將末端部寬20mm之範圍進行密閉化。於7天後測定該芯層(A1)-氣體吸收層(B1)-氣體截斷層(C)的複合體(隔熱材料)的導熱率與壓力(方法1)。將結果表示於表1。

[實施例2] <氣體吸收層(B2)之製作>

氣體吸收層(B2)係使用作為基材之聚乙烯樹脂(Dow Chemical公司製ELITE5220G)、作為二氧化碳吸收劑之氫氧化鈣、及作為水蒸氣吸收劑之氧化鈣來製作。

首先，依聚乙烯樹脂/氫氧化鈣=50質量份/50質量份之比進行熔融混練，從而製作氣體吸收層(B)形成用的樹脂顆粒(b2-1)。同樣的，依聚乙烯樹脂/氧化鈣=50質量份/50質量份之比進行熔融混練，從而製作氣體吸收層(B)形成用的樹脂顆粒(b2-2)。

接下來，依1.4：1之比來使用該樹脂顆粒(b2-1)及(b2-2)並進行二層薄膜成型，從而可得到120μm厚的氣體吸收層(B2)。

<芯層(A2)之製作、及與氣體吸收層(B2)之複合化>

除了使用二氧化碳與水來作為發泡劑以外，採用與實施例1為相同之方法來製作芯層(A)。所製作的芯層(A2)的平均中空徑、空隙率、獨立中空體之比率係如表1所示般。

接下來，在依前述方法所製作的芯層(A2)上，使氣體吸收層(B2)的(b2-1)層側接著，從而製作複合體。該步驟係在二氧化碳環境下來進行。

<芯層(A2)氣體吸收層(B2)的複合體與氣體截斷層(C)之複合化>

將上述所製作的芯層(A2)與氣體吸收層(B2)的複合體，以實施例1所記載的氣體截斷層(C)完全地覆蓋，於盡可能除去存在於複合體與氣體截斷層(C)之間的氣體後，使用熱封將末端部寬10mm之範圍進行密閉化。該步驟係在二氧化碳環境下來進行。於二週後測定該芯層(A2)-氣體吸收層(B2)-氣體截斷層(C)的複合體(隔熱材料)的導熱率與壓力(方法2)。將結果表示於表1。

[實施例3]

除了使用具有表1的平均中空徑、空隙率、獨立中空體之比率的芯層(A3)來作為芯層(A)以外，採用與實施例2為相同之方法來製作複合體(隔熱材料)，並測定導熱率與壓力(方法2)。將結果表示於表1。

[實施例4]

採用與實施例2為相同之方法來得到芯層(A2)。接下來，將芯層(A2)之表面的1/3與氣體吸收層(B2)接著，並從其上方以全體為氣體截斷層(C)所覆蓋。於盡可能除去存在於氣體截斷層(C)之間的氣體後，使用熱封將末端部寬10mm之範圍進行密閉化。該步驟係在二氧化碳環境下來進行。於二週後測定該芯層(A2)-氣體吸收層(B2)-氣體截斷層(C)的複合體(隔熱材料)的導熱率與壓力(方法2)。將結果表示於表1。

[比較例1]

將以往的聚苯乙烯發泡體之岩倉化學工業公司的製品名SELL Board作為隔熱材料並測定導熱率，但其結果較實施例為差(表1)。將其他的測定及評估之結果表示於表1。

[比較例2]

以不使用氣體吸收層(B1)及氣體截斷層(C)，僅與實施例1以相同之方法來製作芯層(A1)，使用此者作為隔熱材料並測定導熱率，但由於細微中空體的壓力未降低，故導熱率為較實施例為差之結果(表1)。將其他的測定及評估之結果表示於表1。

[比較例3]

以不使用氣體吸收層(B2)及氣體截斷層(C)，僅與實施例2以相同之方法來製作芯層(A2)，使用此者作為隔熱材料並測定導熱率，但由於細微中空體的壓力未降低，故導熱率為較實施例為差之結果(表1)。將其他的測定及評估之結果表示於表1。

[參考例1]

將製作實施例1的氣體吸收層用顆粒時所使用的氫氧化鈣與氧化鈣的粉末，放入具有通氣性的小袋中，從而製作氣體吸收小袋。接下來，採用與實施例1為相同之方法來得到芯層(A1)後，在芯層(A1)之上方放置氣體吸收小袋。將芯層(A1)與氣體吸收小袋的全體被氣體截斷層(C)完全地覆蓋，於盡可能除去存在於氣體截斷層(C)之間的氣體後，使用熱封將末端部寬10mm之範圍進行密閉化。該步驟係在二氧化碳環境下來進行。於二週後測定該複合體的壓力(方法2)與導熱率。但，由於並非氣體吸收層(B)而是使用袋狀的氣體吸收小袋，故壓力之降低為小。又，由於小袋部分係從隔熱材料之表面上突起，故無法正確地測定導熱率。

本申請係基於2016年7月11日在日本所提出申請的日本專利申請(特願2016-136563號)，參考該等之內容並予以援用於此。

Claims

一種隔熱材料，其係具有：具有細微中空構造的芯層(A)；至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)；及位於該氣體吸收層(B)之外側並可截斷氣體的氣體截斷層(C)。
如請求項1之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的空隙率為90~99%之範圍。
如請求項1或2之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的細微中空構造的平均中空徑為1~500μm之範圍。
如請求項1或2之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的細微中空構造的壓力為10~10000Pa之範圍。
如請求項1或2之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的厚度為0.5~40mm之範圍。
如請求項1或2之隔熱材料，其中，前述芯層(A)的細微中空構造的獨立中空體之比率為50%以上。
如請求項1或2之隔熱材料，其中，前述氣體吸收層(B)直接或間接覆蓋前述芯層(A)之40%以上的表面。
如請求項1或2之隔熱材料，其中，前述氣體吸收層(B)可吸收選自由二氧化碳、水蒸氣、及氧所成之群之1種以上。
一種如請求項1~8中任一項之隔熱材料之製造方法，其係具有下述步驟：(1)使樹脂發泡來得到具有細微中空構造的芯層(A)之步驟；(2)使至少一部分位於該芯層(A)之外側並可吸收氣體的氣體吸收層(B)吸收前述芯層(A)內部的氣體之步驟。
如請求項9之隔熱材料之製造方法，其中，在前述得到芯層(A)之步驟中，使用擠壓發泡法。