TW202113264A - 真空容器、其前驅體、及真空容器之製造方法 - Google Patents

真空容器、其前驅體、及真空容器之製造方法 Download PDF

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山岸宏章
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Abstract

本發明之課題係提供一種可穩定並保持內部之高真空狀態之真空容器。本發明提供一種真空容器，包含：密閉容器、與設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)及吸水劑(W)，該空間中，該(C)藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜，該(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離，該容器內之於25℃測定之壓力為3kPa以下。

Description

真空容器、其前軀體、及真空容器之製造方法
本發明係關於真空容器、其前軀體、及真空容器之製造方法。又，本發明係關於用以製造前述真空容器之套件。
內部為真空之密閉容器可利用作為優異的隔熱材等。如此之容器，自以往係使用真空泵來製造。然而，有欲調整成高真空狀態需要一定程度的時間、連續處理困難因而難以工業規模實施之問題。因此，有人提議利用氣體吸收材使容器內部成為真空之技術。例如專利文獻1中，有人提議利用氣體吸收材使內部成為真空而得之隔熱材。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2018/012402號
[發明所欲解決之課題]
專利文獻1中記載之方法，係於容器內使樹脂發泡，並將此時產生之氣體吸收而使容器內部為真空之方法，在工業上為優異的方法。發明者們設想：若能提供一種真空容器，可更迅速地使內部成為真空且可維持該狀態，亦即，提供一種可穩定並保持內部之高真空狀態之真空容器，則可成為在工業上更為有益的材料。有鑑於該情事，本發明之課題係提供一種可穩定並保持內部之高真空狀態之真空容器。 [解決課題之手段]
發明者們，發現具備藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜而從空間隔離之二氧化碳吸收劑、與藉由水蒸氣會透過之膜而從空間隔離之吸水劑的容器，可解決前述課題。亦即，前述課題藉由以下之本發明來解決。 [1] 一種真空容器，包含：密閉容器、與 設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)、及吸水劑(W)， 該空間中，該(C)藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜，該(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離， 該容器內之於25℃測定之壓力為3kPa以下。 [2] 如[1]之真空容器，其中，該(C)係藉由化學反應吸收二氧化碳之物質。 [3] 如[1]或[2]之真空容器，其中，該(C)含有金屬氫氧化物或胺系化合物。 [4] 如[1]至[3]中任一項之真空容器，其中，該空間內更包含多孔體，該多孔體之空隙內之於25℃測定之壓力為3kPa以下。 [5] 如[1]至[4]中任一項之真空容器，其中，該(W)係金屬氧化物。 [6] 一種前軀體，係如[1]至[5]中任一項之真空容器之前軀體，包含：至少封入有二氧化碳及水之密閉容器、與 設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)、及吸水劑(W)， 該空間中，該(C)藉由二氧化碳與水蒸氣會透過之膜，該(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離， 該(C)係存在可吸收比該容器內之二氧化碳量更多的二氧化碳量之量， 該(W)係存在可吸收比該容器內可能存在之水量更多的水量之量。 [7] 如[6]之前軀體，其中，該(C)係藉由化學反應吸收二氧化碳之物質。 [8] 如[6]或[7]之前軀體，其中，該(C)含有相對於該(C)之全質量為2~40質量%的水。 [9] 如[8]之前軀體，其中，該(C)係藉由該化學反應吸收二氧化碳時會產生水之物質， 該(W)係存在可吸收比該化學反應中產生之水與除該水以外之存在於該空間內之水的合計量更多的水量之量。 [10] 如[6]至[9]中任一項之前軀體，其中，該(C)含有相對於該(C)之全質量為X(質量%)的水， 該膜c及膜w之至少一者具有滿足以下關係之水蒸氣透過度T(38℃、24小時)， T≦350×X[g/m2 ]。 [11] 一種真空容器之製造方法，係製造如[1]至[5]中任一項之真空容器，具備： 準備步驟，準備如[6]至[10]中之任一項之前軀體、 二氧化碳吸收步驟，利用該(C)吸收該前軀體內之二氧化碳、以及 吸水步驟，利用該(W)吸收該前軀體內之水。 [12] 如[11]之製造方法，其中，該吸水步驟包括利用該(W)吸收在該二氧化碳吸收步驟中產生之水。 [13] 如[11]或[12]之製造方法，其中，滿足以下關係： 利用該(C)吸收二氧化碳之速度＞利用該(W)吸收水之速度。 [14] 一種用以形成減壓狀態之套件，包括二氧化碳吸收劑(C)、及吸水劑(W)之組合，該(C)係藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜來包裝，該(W)係藉由水蒸氣會透過之膜來包裝。 [發明之效果]
依據本發明，可提供一種穩定並保持內部之高真空狀態之真空容器。
以下，詳細地說明本發明。本發明中，「X~Y」係包含其端值之X及Y。 1.真空容器之前軀體 本發明之真空容器之前軀體，包含：至少封入有二氧化碳及水之密閉容器、與設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)及吸水劑(W)，該空間中，二氧化碳吸收劑(C)藉由二氧化碳與水蒸氣會透過之膜，吸水劑(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離，二氧化碳吸收劑(C)係存在可吸收比該容器內之二氧化碳量更多的二氧化碳量之量，吸水劑(W)係存在可吸收比該容器內可能存在之水量更多的水量之量。
圖1呈現本發明之真空容器之前軀體之一態樣。圖中，10’係前軀體，2係容器，4’係壓力為例如85kPa以上之空間(以下亦稱作「空間4’」)，C係二氧化碳吸收劑，c係二氧化碳與水蒸氣會透過之膜，W係吸水劑，w係水蒸氣會透過之膜。
本發明中之真空容器，係容器內之於25℃測定之壓力為3kPa以下的容器。由於壓力可因環境溫度而變動，若無特別限定，本發明中之壓力，係指於溫度25℃測定之壓力之值。例如將真空容器放置於100℃之環境時之內部壓力為X100 時，將X100 換算成於25℃之壓力而得之值X25 會成為申請專利範圍中記載之「容器內之壓力」。該壓力宜為2kPa以下，更宜為1kPa以下，又更宜為0.1kPa以下，尤宜為0.01kPa以下。
本發明之真空容器之前軀體中之容器內之空間的壓力(空間4’之壓力)，在成為真空容器之過程會降低，因此並無特別限定，例如可為85kPa以上，亦可為大氣壓(101.3kPa)。亦即，就前軀體10’中之容器內之空間之壓力範圍而言，可為85kPa~125kPa。若壓力為85kPa以上之空間4’經減壓而成為3kPa以下之空間4(以下亦稱作「真空空間」)，則成為本發明之真空容器10。
[容器及密閉容器] 本發明中，成為密閉容器及真空容器之容器並無限定，能以金屬、塑膠、陶瓷等公知的材料構成。該材料宜具有製成真空容器時可保持真空度之程度的機械強度。容器之容量可因應需求適當決定，因此並無限定，宜為0.001~200000ml。又，容器之形狀亦可因應需求適當決定，因此並無限定，可列舉板狀、塊狀等。
本發明之前軀體10’中，將容器設為密閉容器時，在該密閉容器內至少封入有二氧化碳及水。此處，所謂在密閉容器內封入有二氧化碳及水，並無特別限定，包括該密閉容器之空間4’中存在有二氧化碳及水之態樣、及空間4’中存在有二氧化碳且於後述吸收劑C中含有水之態樣。
[非真空之空間] 該空間4’之壓力，例如為85kPa以上，宜為大氣壓。該空間中至少封入有二氧化碳。又，如後述，空間4’中亦可更封入有水。本發明中，水係指液體的水或水蒸氣。空間4’亦可包含除二氧化碳及水以外之其他氣體，考量獲得真空度更加提高之真空容器之觀點，二氧化碳與水之合計量宜為90容積%以上，更宜為95容積%以上，又更宜為98容積%以上，尤宜為99容積%以上，亦可為100容積%。
[二氧化碳吸收劑(C)] 二氧化碳吸收劑(C)(以下亦簡稱為「吸收劑C」)並無限定，可使用公知者，本發明中宜為會藉由化學反應吸收二氧化碳之物質。該化學反應亦可伴隨水之生成。由於本發明中，併用吸水劑(W)(以下亦簡稱為「吸收劑W」)，因此可吸收產生之水。作為如此之吸收劑C，可列舉金屬氫氧化物。就金屬氫氧化物而言，宜為周期表第1族或第2族之元素之氫氧化物，考量操作容易性等觀點，宜為Mg或Ca之氫氧化物。以下，呈現使用2價之金屬(M)之氫氧化物(M(OH)2 )作為吸收劑C時之二氧化碳吸收反應。
M(OH)2 +CO2 →MCO3 +H2 O　(1)
就藉由化學反應吸收二氧化碳之吸收劑C而言，亦可使用胺系化合物。胺系化合物係具有胺基之化合物，胺基可為第1級~第3級中之任一者。其中，考量取得容易性等觀點，宜為脂肪族胺，更宜為具有碳數1~10之烷基之脂肪族胺。胺系化合物與二氧化碳之反應例如以下所表示。
RNH2 +H2 O+CO2 →RNH3 + +HCO3 - (2) 2RNH2 +CO2 →RNH3 + +RNHCOO- (3) R2 R’N+H2 O+CO2 →R2 R’NH+ +HCO3 - (4) 式(2)~(4)中，R及R’各自係烴基，宜為碳數1~10之烷基。
吸收劑C宜含有水。這係由於水可作為溶劑或反應基質而促進二氧化碳吸收反應。例如，據認為上述反應式(1)、(3)中，該水係以溶劑之形式發揮功能。因此，水可存在於空間4’，但考量反應效率，則宜為吸收劑C含有水。此時，水量只要係可促進上述反應的量則無限定，宜為相對於吸收劑C之全質量為0.1~40質量%。使吸收劑C含有水之方法並無限定，可採用以水對吸收劑C進行噴霧等之方法。因此，一態樣中吸收劑C包含金屬氫氧化物及水，或包含胺系化合物及水。
又，如上述反應式(2)、(4)所示，據認為水係作為二氧化碳吸收反應之反應基質而參與反應，考量此點，吸收劑C亦宜含有水。亦即，水可存在於空間4’，但考量反應效率之觀點，宜為吸收劑C含有水。此時，水量亦無限定，只要係可促進上述反應的量即可，例如，相對於吸收劑C之全質量，其下限宜為2質量%以上，其上限宜為40質量%以下。又，考量更加改善二氧化碳之吸收速度之觀點，前述下限宜為2質量%以上或4質量%以上，前述上限宜為30質量%以下、25質量%以下、或20質量%以下。本發明中，數值範圍包括上限值及下限值之任意的組合。使吸收劑C含有水之方法並無限定，可採用以水對吸收劑C進行噴霧等方法。
考量製成提高了真空度之真空容器之觀點，吸收劑C係存在可吸收比空間4’中存在之二氧化碳量更多的二氧化碳量之量。具體而言，吸收劑C相對於空間4’中存在之二氧化碳之莫耳量，宜為約1.2倍當量以上，可使用可吸收約2倍當量以上，或約3倍當量以上之二氧化碳的量。又，吸收劑C之量的上限，考量經濟方面之觀點，相對於前述二氧化碳之莫耳量，可設為約5倍當量以下較佳。吸收劑C之「可吸收二氧化碳之量」，可基於吸收劑C可吸收二氧化碳之理論值或實測值來決定。例如，吸收劑C係藉由化學反應吸收二氧化碳時，可基於該化學式來決定。又，吸收劑C係藉由物理吸附而吸收二氧化碳時，可基於該吸收劑C之二氧化碳的飽和吸附量之實測值、系統內達成平衡時之真空度中之吸附量之實測值來決定。
[膜c] 吸收劑C係藉由二氧化碳與水蒸氣會透過之膜c而從空間4’隔離。本發明中，吸收劑從空間隔離，係指吸收劑並未直接暴露於空間4’之狀態。空間4’中存在的二氧化碳會通過膜c到達吸收劑C並被吸收。因該吸收而產生水時，水會通過膜c釋放至空間4’。同樣地，吸收劑C為了促進二氧化碳吸收反應而含有水時，該水亦會通過膜c釋放至空間4’。這些水係以後述吸收劑W予以吸收。
膜c只要係以二氧化碳與水蒸氣會透過之材料構成即可，其材料並無限定，宜為通氣性包覆材料。可使用就通氣性包覆材料而言為公知之包裝材料，例如有孔塑膠薄膜、不織布、微孔薄膜、紙等單體或以該等作為基材之複合通氣性包裝材料。又，為了獲得適當的通氣性，例如可對前述基材之通氣性包裝材料層合聚烯烴等有孔塑膠薄膜，並調節經層合之有孔薄膜的開口率。膜c之二氧化碳透過性並無限定，由於透過性若高則可縮短到達真空之時間，因此在哥雷(Gurley)式透氣度測定中，於25℃、50%RH之環境下之空氣透過量宜為4~250000秒，更宜為16~25000秒，又更宜為60~8500秒。哥雷式透氣度係定義為固定量的空氣透過包覆材料之時間，時間越短越表示透過性高。膜c之水蒸氣透過性亦無限定，可使用於38℃中之24小時之水蒸氣透過量(以下亦稱為「水蒸氣透過度」)約為10~2000g/m2 者。該水蒸氣透過度宜為10~1500g/m2 ，更宜為50~1000g/m2 。二氧化碳透過性及水蒸氣透過性係以公知之方法進行測定。膜c之厚度亦無限定，通常之厚度即可。膜c與吸收劑C可密接，亦可於兩者之間存在有空間。
[吸水劑(W)] 吸水劑(W)(吸收劑W)並無限定，可使用公知者，在本發明中宜為藉由化學反應吸收水之物質。就如此之吸收劑W而言，可列舉金屬氧化物。就金屬氧化物而言，宜為周期表第2族元素之氧化物，考量取得容易性等觀點，宜為Mg或Ca之氧化物。以下，呈現使用2價金屬(M)之氧化物(MO)時之吸水反應。
MO+H2 O→M(OH)2 (5)
考量提高真空度之真空容器之觀點，吸收劑W之量係存在可吸收比空間4’中可能存在之水量更多的水量之量。所謂空間4’中可能存在之水量，係指吸收劑C與二氧化碳之反應中可能產生之最大量的水、以及除此之外之水的合計。反應中可能產生之最大量的水量係指該反應中理論上會產生之水量。就除此之外之水而言，可列舉在製備前軀體時封入之水或吸收劑C中含有的水。吸收劑W之量，相對於空間4’中可能存在之水的莫耳量，例如可為可吸收約1.2倍當量以上之水的量，考量到達壓力、吸收速度之觀點，宜為約2倍當量以上、或約3倍當量以上。又，吸收劑W之量考量經濟的觀點，相對於前述水的莫耳量，可設為5倍當量以下。吸收劑W之「可吸收之水量」可基於吸收劑W可吸收水之理論值或實測值來決定。例如，吸收劑W係藉由化學反應來吸收水時，可基於該化學式而決定。又，吸收劑W係藉由物理吸附來吸收水時，可基於該吸收劑W之水之飽和吸附量的實測值、系統內達到平衡時之真空度中之吸附量的實測值而決定。
[膜w] 吸收劑W係藉由水蒸氣會透過之膜w而從空間4’隔離。空間4’中存在的水係通過膜w到達吸收劑W並被吸收。
膜w只要係以水蒸氣會透過之材料構成即可，其材料並無限定，宜為透濕性包覆材料。就透濕性包覆材料而言可使用公知的包裝材料，例如尼龍、乙烯-乙烯醇共聚、鐵氟龍或彈性體系之無孔材料、不織布、微孔薄膜、紙等開有微小孔之材料之單體或以該等為基材之複合包裝材料。又，亦可使用對公知的通氣性包覆材料層合聚烯烴等有孔塑膠薄膜，並調節經層合之有孔薄膜的開口率而得之包裝材料。膜w之水蒸氣透過性並無限定，於38℃下24小時之水蒸氣透過量(水蒸氣透過度)宜為約10~2000g/m3 ，更宜為約10~1500g/m3 ，又更宜為約50~2000g/m3 。膜之厚度亦無限定，通常之厚度即可。膜w與吸收劑W可密接，亦可於兩者之間存在有空間。
考量獲得真空度更高之真空容器之觀點，各吸收速度宜滿足以下關係。這係由於若該關係為相反之情況，則有二氧化碳之吸收效率降低之虞。 二氧化碳吸收至吸收劑C之吸收速度＞水吸收至吸收劑W之吸收速度
[多孔體] 空間4’中可設置多孔體。多孔體係具有多個空隙之材料。藉由設置多孔體，可將空間4細分化，並可達成真空化時可保持容器2之形狀之強度。前軀體中，該多孔體之空隙內至少封入有二氧化碳，更可封入有水。藉由吸收二氧化碳及水，來形成本發明之真空容器。因此，空隙內之二氧化碳與水，必須能以可到達吸收劑C及W之方式移動。就如此之多孔體而言，可列舉於內部包含連續氣泡之發泡體、或其劃定空隙之壁係以二氧化碳與水會透過之材料構成的於內部包含獨立氣泡之發泡體。就發泡體而言可列舉聚合物發泡體、陶瓷發泡體、金屬發泡體等，考量操作容易性之觀點，宜為聚合物發泡體。又，就其他多孔體而言，亦可設置矽藻土、沸石、二氧化矽、活性炭、氣凝膠等多孔質填充材料、以及使用了塑膠纖維之不織布或使用了玻璃纖維之玻璃棉等。
將多孔體設置於空間4’中之方法並無限定，例如，可藉由將預先製備而得之多孔體容納於容器內來實施。或者，將發泡時會產生二氧化碳、或二氧化碳及水之發泡性組成物置入空間4’中，藉由在該空間內使該組成物發泡，來將多孔體設置於空間4’中。就發泡性組成物而言，可使用聚苯乙烯發泡體用或聚胺甲酸酯發泡體用或聚異氰酸酯發泡體用等公知的發泡性組成物。
前述膜c及膜w之水蒸氣透過度，係以達成所期望之目的之方式進行設定。然而，雙方之膜之水蒸氣透過度若過高，有時二氧化碳吸收反應無法有效率地進行。這係因為，例如，吸收劑C中含有的水會促進前述反應，但有時在參與該反應之前該水便被吸收劑W所吸收。因此，一態樣中，膜c及膜w之至少一者，宜具有滿足以下關係之水蒸氣透過度T。 T≦350×X[g/m2 ] X係吸收劑C中含有的水量(質量%)。例如X=2(質量%)時，T≦700[g/m2 ]，因此膜c及膜w之至少一者宜具有700[g/m2 ]以下之水蒸氣透過度。
2.真空容器 本發明之真空容器，包含：密閉容器、與設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)及吸水劑(W)，該空間中，二氧化碳吸收劑(C)藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜，該吸水劑(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離，前述容器內之壓力為3kPa以下。
存在於上述前軀體10’之空間4’中之二氧化碳及水，被吸收劑C及W所吸收，空間4’成為壓力3kPa以下之空間4，藉此，前軀體10’成為真空容器10。空間4之壓力宜為2kPa以下，更宜為1kPa以下，又更宜為0.1kPa以下，又更宜為0.01kPa以下。前軀體10’中存在有相對於空間4’內之二氧化碳量為過剩量之吸收劑C，其一部分會因二氧化碳吸收反應而變換為其他物質，因此真空容器10內中存在有吸收劑C與二氧化碳吸收反應之產物。例如，前軀體10’中存在有為金屬氫氧化物之Ca(OH)2 作為吸收劑C時，真空容器10內中存在有Ca(OH)2 與二氧化碳吸收反應之產物即CaCO3 。存在有胺化合物作為吸收劑C時亦相同，存在有胺化合物及其碳酸鹽。吸收劑C或二氧化碳吸收反應之產物亦可含有水。該等係以藉由膜c而從空間4隔離之狀態存在。
同樣地，前軀體10’中存在有相對於可能存在於空間4’內之水量為過剩量之吸收劑W，其一部分會因吸水反應而變換為其他物質，因此真空容器10內中存在有吸收劑W及其反應產物。例如，前軀體10’中存在有為金屬氧化物之CaO作為吸收劑W時，真空容器10內中亦存在有CaO、及其反應產物即Ca(OH)2 。吸收劑W或其反應產物亦可含有水。該等係以藉由膜w而從空間4隔離之狀態存在。
可將多孔體6設置於空間4中。圖2中呈現此態樣。多孔體6之空隙(空間4)內的壓力為3kPa以下。如前述，多孔體6可為聚合物發泡體等發泡體。圖2中係呈現空間4之全部皆被多孔體6所佔據之態樣，但亦可為空間4之一部分被多孔體6所佔據。又，設置有多孔體6時之空間4的壓力，當多孔體6佔據空間4之全部時係指多孔體之全空隙內之壓力呈一致之狀態下的壓力。又，當多孔體6係佔據空間4之一部分時，空間4之壓力，係指多孔體之全空隙內之壓力與並未被多孔質體所佔據之部分的空間之壓力呈一致之狀態的壓力。
空間4內之壓力的測定可利用公知的方法實施，例如可將壓力感測器插入真空容器10內來測定。有因自插入部分之滲漏而無法測定正確的壓力之虞時，可準備將注射針焊接於壓力感測器者，於真空容器外側貼附橡膠，將附壓力感測器的針自該橡膠部插入真空容器內，藉此測定內部的壓力。
又，內部壓力亦可利用專利文獻1之段落0042中記載為手法2之使用了位移感測器的方法來測定。該方法係：1)將真空容器10放入至可使內部成為真空之透明的腔室中、2)以可監控真空容器10之表面之位置的方式將位移感測器設置於腔室外、3)對腔室內進行減壓、4)若腔室內之壓力變的比真空容器內的壓力更低則真空容器10之表面位置會變動，因而令此時點之壓力為內部壓力之方法。使用何種方法係考慮構成真空容器10之材質等來決定。
3.真空容器之製造方法 本發明之真空容器10宜利用具備以下步驟之方法來製造。 準備步驟，準備上述前軀體10’、 二氧化碳吸收步驟，利用前述吸收劑C吸收前軀體10’內之二氧化碳、 吸水步驟，利用前述吸收劑W吸收前軀體10’內之水。
準備步驟可藉由利用前述膜c包裝前述吸收劑C，利用前述膜w包裝前述吸收劑W，將該等容納於前述容器內，並將該容器予以密閉，藉此實施。惟，該準備步驟中，經密閉之該容器內係至少封入有二氧化碳與水之狀態。準備步驟中，前軀體10’例如可藉由下述方式來準備：將前述經包裝之吸收劑C與前述經包裝之吸收劑W收納於容器內，並於有二氧化碳及水存在之環境下實施將該容器予以密閉之作業。又，可藉由將前述經包裝之吸收劑C與前述經包裝之吸收劑W收納於容器內，利用泵等暫時將經密閉之容器內的氣體去除，然後將二氧化碳及水導入至空間4’內，藉此準備前軀體10’。
二氧化碳吸收步驟及吸水步驟，可藉由將利用前述準備步驟獲得之前軀體10’放置於所期望之環境下來實施。例如，可藉由將前軀體10’放置於室溫下或加熱下(宜為20~100℃)，來實施二氧化碳吸收步驟及吸水步驟。將前軀體10’放置於該環境中之時間並無限定，可設為約0.2~130小時。
吸水步驟中被吸收之前軀體10’內之水，係吸收劑C與二氧化碳之反應中產生的水、或該水以外之存在於前軀體10’中的水、或亦可為其兩者。
4.套件 本發明提供一種用以形成減壓狀態之套件。該套件包含二氧化碳吸收劑(C)(吸收劑C)、與吸水劑(W)(吸收劑W)之組合，吸收劑C係利用二氧化碳及水蒸氣會透過之膜c來包裝，吸收劑W係利用水蒸氣會透過之膜w來包裝。針對吸收劑及膜，皆如前述。藉由使該套件至少封入有二氧化碳及水，且放置於經密閉之環境，可使該環境下成為減壓狀態，宜成為真空狀態。就真空狀態之壓力而言，係與前述真空空間4中之壓力為相同。藉由使用本發明之套件，可製造本發明之真空容器。 [實施例]
[實施例1] 如以下般製造密封容器，測定於38℃之壓力並評價。 準備氫氧化鈣(和光純藥工業股份有限公司製，產品編號036-00625)1.8g作為二氧化碳吸收劑(C)、氧化鈣(Calfine股份有限公司製，F lime 1300K)3.36g作為吸水劑(W)。 將對二氧化碳吸收劑(C)即氫氧化鈣添加0.25g的水而得者，填充至尺寸5×5cm(封邊寬5mm，3邊密封)之通氣性包裝袋內，藉由熱封來包裝並製作。熱封機係使用FUJIIMPULSE公司製FI-300-10。就二氧化碳吸收劑(C)之包裝材料而言，係使用於耐水耐油紙之內側層合有孔聚乙烯而得之多層材料(膜c)。為了調控通氣性，於耐水耐油紙表面貼附鋁膠帶並調整氣體透過面積。
吸水劑(W)係將氧化鈣填充至尺寸5×5cm(封邊寬5mm，3邊密封)之透濕性包裝袋內，藉由熱封來包裝。就吸水劑(W)之包裝材料而言，係使用表面於耐水紙之表面層合無孔PET薄膜、內側層合有孔聚乙烯而得之多層材料(膜w)。
膜c係二氧化碳及水蒸氣會透過之材料，膜w係水蒸氣會透過之材料。亦即，以二氧化碳吸收速度＞吸水速度之關係成立之方式選擇膜材料。這些膜之水蒸氣透過特性示於表1。表中，將每單位表面積之於38℃下24小時之水蒸氣之透過量(g/m2 )表示為「水蒸氣透過度」。
準備為真空零件之螺紋接管(內徑39mm、高度100mm)、管口蓋板(blank flange)(內徑41.2mm)、中心圈(center ring)。於螺紋接管之一端的開口部，夾入中心圈並以管口蓋板覆蓋，利用鉗具將螺紋接管與管口蓋板予以固定，製作另一端為開口之容器(容器體積120ml)。於該容器之中放入如前述般製備並經包裝之二氧化碳吸收劑(C)及吸水劑(W)，於開口部覆蓋中心圈及陽螺紋接頭，利用鉗具將螺紋接管與陽螺紋接頭予以固定。陽螺紋接頭之上部設有用以開閉之球閥。在用以測定容器內壓力之陽螺紋接頭與球閥之間設置絕對壓力感測器(OPTEX FA公司：FHAV-050KP)。又，為了測定系統內壓力之隨時間變化，將壓力感測器連接至數據記錄器(GRAPHTEC公司製之midi LOGGER TYPE GL240)並進行監控。將容器內部以二氧化碳進行取代並於大氣壓(101.3kPa)下將閥予以關閉並密封，製造密閉容器(真空容器之前軀體)。該容器之概要示於圖3。至此之操作係於25℃之環境下實施。該裝置之可測定的壓力之下限值為0.01kPa，表中之0.01kPa之記載，係意味著內部壓力達到可測定之壓力之下限值以下(0.01kPa以下)的真空狀態。
將該容器迅速地載置於38℃之環境下，測定內部壓力到達6.6kPa(水蒸氣壓)為止之時間、及載置經過24~72小時後之內部壓力。
[實施例2、3] 將膜(c)及膜(w)變更為表1所示者，除此之外，以與實施例1相同之方法製造密封容器並評價。
[比較例1~3] 僅使用實施例1~3中使用之經包裝的二氧化碳吸收劑(C)，並未使用經包裝之吸水劑(W)，除此之外，以與實施例1~3相同之方法製造密封容器並評價。
[比較例4] 準備對氫氧化鈣1.8g添加0.25g之水而成者作為二氧化碳吸收劑(C)，及氧化鈣3.36g作為吸水劑(W)，將該等填充至尺寸7×7cm(封邊寬5mm，3邊密封)之1個通氣性包裝袋內，以與實施例1相同之方法藉由熱封來包裝，製備混合吸收劑。為了控制通氣性，於耐水耐油紙表面貼附鋁膠帶並調整氣體透過面積。使用混合吸收劑代替經包裝之二氧化碳吸收劑(C)及吸水劑(W)，除此之外以與實施例1相同之方法製造密封容器並評價。該等之結果示於表1。
[表1] 表1　實施例1~3及比較例1~4
膜c之 水蒸氣透過度 膜w之 水蒸氣透過度 38℃下到達飽和水蒸氣壓之時間 到達壓力
24h後 48h後 72h後
[g/m2 ] [g/m2 ] [h] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]
比較例 1 1364 並未使用 10.3 6.6 6.46 6.52 6.55
2 682 0.8 6.44 6.45 6.50
3 17 5 6.52 6.57 6.60
4* 682 - 52.4 51.1 50.3
實施例 1 1364 17 9.2 6.6 1.09 0.01 0.01
2 682 17 0.7 0.29 0.01 0.01
3 17 17 3.5 3.44 0.22 0.01
*使用混合吸收劑
[實施例4]水分量之影響 將對氫氧化鈣添加之水分量變更為如表2所示之值，除此之外，以與實施例2相同之方法製造密封容器並評價。結果示於表2。
[表2] 表2　實施例4
膜c* 膜w* 水 38℃下到達飽和水蒸氣壓之時間 到達壓力
添加量 含水率 24h後 48h後 72h後
[g/m2 ] [g] [質量%] [h] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]
實施例4 682 17 0.08 4 0.2 6.6 0.1 0.01 0.01
0.16 8 0.2 0.1 0.01 0.01
0.20 10 0.2 0.18 0.01 0.01
0.25 12 0.1 0.43 0.01 0.01
0.34 16 0.2 1.0 0.01 0.01
0.45 20 0.1 0.6 0.01 0.01
0.57 24 0.2 1.75 0.01 0.01
0.70 28 0.3 5.87 0.14 0.01
0.85 32 0.4 6.23 1.53 0.06
1.01 36 38.2 11.5 3.83 0.32
*水蒸氣透過度
[實施例5]吸水劑(W)量之影響 將二氧化碳吸收劑(C)之量及吸水劑(W)之量變更為如表3所示，除此之外，以與實施例3相同之方法製造密封容器並評價。相對於氫氧化鈣之水之添加量設為12質量%。二氧化碳吸收劑(C)之量，各自設為相當於存在於容器內之二氧化碳的莫耳量之2倍當量及5倍當量的量。又，吸水劑(W)之量係設為相當於於容器內可能存在之水的莫耳量之1~5倍當量的量。所謂於容器內可能存在之水量，係對二氧化碳吸收材(C)添加之水、及因二氧化碳吸收反應而產生之水的合計量。結果示於表3。
[表3] 表3　實施例5
膜c* 膜w* 二氧化碳 吸收劑(C) 吸水劑(W) 38℃下到達飽和水蒸氣壓之時間 到達壓力
使用量 當量 使用量 當量 24h後 48h後 72h後
[g/m2 ] [g]   [g]   [h] [kPa] [kPa] [kPa] [kPa]
17 17 0.72 2 0.58 1 3.4 6.6 0.15 0.05 0.12
1.16 2 2.7 0.95 0.01 0.01
1.75 3 3.4 1.19 0.01 0.01
2.91 5 4.6 1.43 0.01 0.01
1.8 5 1.34 2 2.9 4.14 1.25 0.83
2.02 3 3.4 2.89 0.04 0.01
3.36 5 3.0 3.27 0.01 0.01
*水蒸氣透過度
可明瞭藉由本發明，可提供能穩定並保持內部之高真空狀態之真空容器。
2:容器 4:真空空間(真空空隙) 4’:並非真空之空間 6:多孔體 10:真空容器 10’:前軀體 C:二氧化碳吸收劑 c:二氧化碳及水蒸氣會透過之膜 W:吸水劑 w:水蒸氣會透過之膜 P:壓力計 V:閥
[圖1]係呈現本發明之一態樣之圖。 [圖2]係呈現本發明之另一態樣之圖。 [圖3]係呈現本發明之真空容器之評價方法之圖。
2:容器
4:真空空間(真空空隙)
4’:並非真空之空間
10:真空容器
10’:前軀體
C:二氧化碳吸收劑
c:二氧化碳及水蒸氣會透過之膜
W:吸水劑
w:水蒸氣會透過之膜

Claims (14)

  1. 一種真空容器，包含：密閉容器、與 設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)、及吸水劑(W)， 該空間中，該(C)藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜，該(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離， 該容器內之於25℃測定之壓力為3kPa以下。
  2. 如請求項1之真空容器，其中，該(C)係藉由化學反應吸收二氧化碳之物質。
  3. 如請求項1或2之真空容器，其中，該(C)含有金屬氫氧化物或胺系化合物。
  4. 如請求項1或2之真空容器，其中，該空間內更包含多孔體，該多孔體之空隙內之於25℃測定之壓力為3kPa以下。
  5. 如請求項1或2之真空容器，其中，該(W)係金屬氧化物。
  6. 一種前軀體，係如請求項1至5中任一項之真空容器之前軀體，包含：至少封入有二氧化碳及水之密閉容器、與 設置於該容器之空間內之二氧化碳吸收劑(C)、及吸水劑(W)， 該空間中，該(C)藉由二氧化碳與水蒸氣會透過之膜，該(W)藉由水蒸氣會透過之膜而各別隔離， 該(C)係存在可吸收比該容器內之二氧化碳量更多的二氧化碳量之量， 該(W)係存在可吸收比該容器內可能存在之水量更多的水量之量。
  7. 如請求項6之前軀體，其中，該(C)係藉由化學反應吸收二氧化碳之物質。
  8. 如請求項6或7之前軀體，其中，該(C)含有相對於該(C)之全質量為2~40質量%的水。
  9. 如請求項8之前軀體，其中，該(C)係藉由該化學反應吸收二氧化碳時會產生水之物質， 該(W)係存在可吸收比該化學反應中產生之水與除該水以外之存在於該空間內之水的合計量更多的水量之量。
  10. 如請求項6或7之前軀體，其中，該(C)含有相對於該(C)之全質量為X(質量%)的水， 該膜c及膜w之至少一者具有滿足以下關係之水蒸氣透過度T(38℃、24小時)， T≦350×X[g/m2 ]。
  11. 一種真空容器之製造方法，係製造如請求項1至5中任一項之真空容器，具備： 準備步驟，準備如請求項6至10中任一項之前軀體、 二氧化碳吸收步驟，利用該(C)吸收該前軀體內之二氧化碳、以及 吸水步驟，利用該(W)吸收該前軀體內之水。
  12. 如請求項11之製造方法，其中，該吸水步驟包括利用該(W)吸收在該二氧化碳吸收步驟中產生之水。
  13. 如請求項11或12之製造方法，其中，滿足以下關係： 利用該(C)吸收二氧化碳之速度＞利用該(W)吸收水之速度。
  14. 一種用以形成減壓狀態之套件，包括二氧化碳吸收劑(C)、及吸水劑(W)之組合，該(C)係藉由二氧化碳及水蒸氣會透過之膜來包裝，該(W)係藉由水蒸氣會透過之膜來包裝。
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JP2005325224A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 炭酸ガスを吸着する接着用組成物およびその使用方法
JP4649953B2 (ja) * 2004-11-01 2011-03-16 パナソニック株式会社 真空断熱材
JP2008111493A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空容器
JP2009063033A (ja) * 2007-09-05 2009-03-26 Panasonic Corp 断熱体
JP2015059642A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 パナソニック株式会社 真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫
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