WO2019172180A1 - 真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品 - Google Patents

真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品 Download PDF

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WO2019172180A1
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heat insulating
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Definitions

  • the present disclosure relates to an outer packaging material for a vacuum heat insulating material used for forming a vacuum heat insulating material.
  • the vacuum heat insulating material is a member in which the core material is arranged in the bag body of the outer packaging material, and the bag body is held in a vacuum state in which the pressure is lower than the atmospheric pressure, and the internal heat convection is suppressed. Can exhibit excellent heat insulation performance.
  • the outer packaging material used for a vacuum heat insulating material is called and called the outer packaging material for vacuum heat insulating materials, or just an outer packaging material.
  • the outer packaging material for vacuum heat insulating material is a gas barrier performance to suppress the permeation of gas such as oxygen and water vapor, and the peripheral edges of a pair of facing outer packaging materials are heat-welded in order to maintain the vacuum state inside the vacuum heat insulating material for a long period of time. Therefore, physical properties such as heat-welding properties for sealing and sealing the core material and sealing and sealing the core material are required.
  • a laminate including a gas barrier film and a heat-weldable film as constituent members is generally employed as the outer packaging material for a vacuum heat insulating material (Patent Documents 1 to 4).
  • gas barrier film a structure having an inorganic thin film such as a metal film or a metal oxide film on the surface of a substrate such as a plastic film is known.
  • a gas barrier film having a metal aluminum film can have high water vapor barrier performance at a relatively low cost (Patent Document 1).
  • a gas barrier film having a metal aluminum film is obtained, for example, by forming a metal aluminum film on the surface of a base material using a vapor deposition method or the like.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material including a gas barrier film having a metal aluminum film may not be able to exhibit sufficient water vapor barrier performance depending on the film state of the metal aluminum film.
  • the main object of the present disclosure is to provide an outer packaging material for a vacuum heat insulating material, a vacuum heat insulating material, and an article with a vacuum heat insulating material that have good initial water vapor barrier performance and can suppress deterioration of the water vapor barrier performance due to bending. To do.
  • the present disclosure includes a heat-weldable film and a gas barrier film, and the gas barrier film includes a base material and a metal aluminum film formed on one surface of the base material.
  • An outer packaging material for a vacuum heat insulating material that satisfies the following formulas (1) and (2) is provided.
  • A represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis
  • T represents the thickness (nm) of the metal aluminum film.
  • the present disclosure is a vacuum heat insulating material having a core material and an outer packaging material in which the core material is encapsulated, the outer packaging material having a heat-weldable film and a gas barrier film, and the gas barrier film is A vacuum heat insulating material comprising: a base material; and a metal aluminum film formed on one surface of the base material, wherein the metal aluminum film satisfies the following formulas (1) and (2): .
  • A represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis
  • T represents the thickness (nm) of the metal aluminum film.
  • the present disclosure is an article with a heat insulating region and an article with a vacuum heat insulating material including a vacuum heat insulating material
  • the vacuum heat insulating material includes a core material and an outer packaging material in which the core material is enclosed.
  • the outer packaging material includes a heat-weldable film and a gas barrier film
  • the gas barrier film includes a base material and a metal aluminum film formed on one surface of the base material.
  • an article with a vacuum heat insulating material in which a film satisfies the following formulas (1) and (2).
  • A represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis
  • T represents the thickness (nm) of the metal aluminum film.
  • the outer packaging material for vacuum heat insulating material of the present disclosure there is an effect that the initial water vapor barrier performance is good and the deterioration of the water vapor barrier performance due to bending can be suppressed.
  • the outer packaging material for vacuum heat insulating material of the present disclosure includes a heat-weldable film and a gas barrier film, and the gas barrier film is formed of a base material and a metal formed on one surface of the base material.
  • An aluminum film, and the metal aluminum film satisfies the following formulas (1) and (2).
  • A represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis
  • T represents the thickness (nm) of the metal aluminum film.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an outer packaging material for a vacuum heat insulating material according to the present disclosure.
  • the outer packaging material 10 for vacuum heat insulating material of the present disclosure includes a heat-weldable film 11 and a gas barrier film 12 formed on one surface of the heat-weldable film 11.
  • the gas barrier film 12 has a base material 1 and a metal aluminum film 2 formed on one surface of the base material 1, and the metal aluminum film 2 satisfies the above formulas (1) and (2).
  • the metal aluminum film in the gas barrier film satisfies the relationship of the above formulas (1) and (2), a film state having high film density and high crystallinity is obtained.
  • the gas barrier film can exhibit high water vapor barrier performance from the initial stage, and even when subjected to bending stress, it is difficult for defects to occur in the metal aluminum film. Deterioration can be suppressed.
  • the initial water vapor barrier performance is good, and deterioration of the water vapor barrier performance due to bending can be suppressed.
  • the metal aluminum film is a thin film mainly composed of metal aluminum, which is formed by vapor deposition using metal aluminum as an aluminum source, and is distinguished from a metal aluminum foil in terms of the film formation method and thickness.
  • the thickness of the metal aluminum foil is generally several ⁇ m to several 100 ⁇ m.
  • the metal aluminum film is distinguished from an aluminum compound film containing an aluminum compound as a main component, such as an aluminum oxide film or an aluminum hydroxide film.
  • the aluminum compound film is formed by vapor deposition using, for example, an aluminum compound as an aluminum source.
  • the metallic aluminum as the aluminum source may contain impurities. Even when the metal aluminum film is partially oxidized or hydroxylated due to oxidation or hydroxylation over time, it can be classified as a metal aluminum film.
  • a metal aluminum film is formed on one surface of a substrate means that the metal aluminum film is directly formed on one surface of the substrate.
  • Gas barrier film in this indication has a base material and a metal aluminum film formed in one side of the above-mentioned base material, and the above-mentioned metal aluminum film has the above-mentioned formula (1) and formula (2). Fulfill.
  • the gas barrier film is formed on one surface of a heat-weldable film.
  • the metal aluminum film is formed on one surface of the substrate and satisfies the relationship of the following formulas (1) and (2).
  • a is the fluorescent X-ray analysis
  • the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film to be measured is represented
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured
  • the film state of the metal aluminum film can be defined by the above formulas (1) and (2), specifically, the crystallinity and film density of the metal aluminum film.
  • (I A / I B ) / T in the above formula (1) defines the crystallinity of the metal aluminum film.
  • a larger value of (I A / I B ) / T indicates higher crystallinity of the metal aluminum film, and a smaller value indicates lower crystallinity of the metal aluminum film. If the metal aluminum film is too high in crystallinity, the film hardness is high, and the metal aluminum film is liable to be damaged by distortion due to deformation such as bending. Therefore, the water vapor barrier performance may be easily deteriorated due to bending. On the other hand, if the crystallinity is too low, it may be difficult to exhibit high water vapor barrier performance at an early stage.
  • the value of (I A / I B ) / T may be 1.0 ⁇ 10 ⁇ 3 or more, preferably 1.4 ⁇ 10 ⁇ 3 or more, and more preferably 1.5 ⁇ 10 ⁇ 3 or more. It is more preferable that The value of (I A / I B) / T is preferably, but may be at 3.5 ⁇ 10 -3 or less, among others 3.0 ⁇ 10 -3 or less, 2.5 ⁇ 10 - More preferably, it is 3 or less.
  • the unit of the value of (I A / I B ) / T can be (nm ⁇ 1 ).
  • the value of I A, the value of (I A / I B) / T is not particularly limited as long as the above-mentioned range.
  • the other member placed on the surface opposite to the base of the metal aluminum film is soluble in the solvent, wipe the other member with a suitable solvent and measure the exposed metal aluminum film surface
  • the surface may be subjected to X-ray diffraction measurement under the following conditions.
  • the measurement can be performed using a general-purpose X-ray diffractometer, and for example, Rigaku SmartLab can be used.
  • Rigaku SmartLab can be used.
  • a waveform having a half width of 6 ° or less in the obtained diffraction spectrum is defined as a diffraction peak.
  • the value of I B, the value of (I A / I B) / T is not particularly limited as long as the above-mentioned range.
  • the value of I B in the formula (1) is a metal thick aluminum foil 6.0 .mu.m (UACJ Co. BESPA), the mirror surface of the metal aluminum foil as a measuring surface, the same as the measurement of the value of I A
  • the height of the diffraction peak located in the vicinity of 2 ⁇ 44.6 ° in the obtained diffraction spectrum when X-ray diffraction measurement is performed under the above conditions.
  • a waveform having a half width of 6 ° or less in the obtained diffraction spectrum is defined as a diffraction peak. Measured at three or more locations in the metallic aluminum foil, and the average value and the value of I B of the metal aluminum foil.
  • T in the above formula (1) represents the thickness of the metal aluminum film.
  • the value of T in the above formula (1) is appropriately determined according to the deposition method and deposition conditions of the metal aluminum film, and can be set to, for example, 5 nm or more, preferably 10 nm or more.
  • the value of T can be 200 nm or less, preferably 150 nm or less.
  • T in the above formula (1) is a value measured by the following method.
  • a sample is cut out to a desired size from the outer packaging material for a vacuum heat insulating material, and the outer periphery of the sample is fixed with a cured resin.
  • the fixed sample is cut in the thickness direction with a diamond knife to expose a cross section, or a section is cut out and exposed using a scanning electron microscope (SEM) or a scanning transmission electron microscope (STEM). Or the image of a section is acquired.
  • the image is acquired at a magnification of about 100,000 times by observation with a scanning electron microscope (SEM) for cross-sectional observation, and at a magnification of about 200,000 times by observation with a scanning transmission electron microscope (STEM) for slice observation.
  • SEM scanning electron microscope
  • STEM scanning transmission electron microscope
  • a commercially available apparatus can be used for the scanning electron microscope (SEM) or the scanning transmission electron microscope (STEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • STEM scanning transmission electron microscope
  • SU-8000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation can be used as the scanning electron microscope.
  • the thickness of three points is measured at approximately equal intervals for the metal aluminum film. This operation is performed on three samples for one vacuum insulation material, and the average of the measured thickness values at a total of nine points is calculated as the thickness of the metal aluminum film in the vacuum insulation material (the above formula ( Let T) in 1).
  • (A / B) / T in the above formula (2) defines the film density of the metal aluminum film.
  • the film density is too low, defects are likely to occur during the formation of the metal aluminum film due to voids, impurities, distortion, and film non-uniformity present in the film. It may be difficult to exhibit high water vapor barrier performance at each stage. Moreover, a low-density metal aluminum film may be easily damaged by bending.
  • the film density of the metal aluminum film can be defined by the value of (A / B) / T in consideration of the sensitivity of the measuring device, and a metal aluminum foil having a specific alloy number (alloy number A8021, thickness 6 ⁇ m)
  • alloy number A8021, thickness 6 ⁇ m This is because by using the peak intensity B of the aluminum element measured by fluorescent X-ray analysis as a reference, it can be used as a generalized crystallinity index. Therefore, based on the peak intensity (kcps) B of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis, the peak intensity (kcps) A of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis is used.
  • the film density per unit thickness of the metal aluminum film can be defined by converting it into the relative strength when the B value is 1, and dividing it by the thickness of the metal aluminum film.
  • the value of (A / B) / T may be 3.8 ⁇ 10 ⁇ 3 or more, but is preferably 3.9 ⁇ 10 ⁇ 3 or more, and is preferably 4.0 ⁇ 10 ⁇ 3 or more. It is more preferable.
  • the upper limit of the value of (A / B) / T is not particularly limited, but can be, for example, 9.0 ⁇ 10 ⁇ 3 or less, particularly 7.0 ⁇ 10 ⁇ 3 or less.
  • the unit of the value of (A / B) / T can be (nm ⁇ 1 ).
  • a in the above formula (2) represents the peak intensity of aluminum element (also referred to as AlK ⁇ ray intensity or NET intensity) of the metal aluminum film measured by X-ray fluorescence analysis.
  • the value of A is not particularly limited as long as the value of (A / B) / T falls within the above range.
  • the value of A in the above formula (2) is a base obtained by conducting a fluorescent X-ray analysis under the following conditions using a metal aluminum film as a measurement surface and connecting the obtained AlK ⁇ ray in a range of 140 ° to 148 ° with a straight line. The peak height from the line.
  • the other layer is peeled off from the outer packaging material for vacuum heat insulating material so that the surface of the metal aluminum film of the gas barrier film is exposed, and the exposed metal aluminum film is subjected to fluorescent X-ray analysis under the following conditions.
  • wipe the other member with a suitable solvent and measure the exposed metal aluminum film surface if the other member arranged on the surface opposite to the base of the metal aluminum film is soluble in the solvent, wipe the other member with a suitable solvent and measure the exposed metal aluminum film surface.
  • X-ray fluorescence analysis may be performed under the following conditions.
  • the measurement can be performed using a general-purpose fluorescent X-ray analyzer.
  • RIX-3100 Raku made wavelength dispersion type fluorescent X-ray analyzer
  • measurement is performed at three or more places, and the average value is defined as the value A of the metal aluminum film in the outer packaging material for vacuum heat insulating material.
  • B in the above formula (2) represents the peak intensity (also referred to as AlK ⁇ ray intensity or NET intensity) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis.
  • the value of B is not particularly limited as long as the value of (A / B) / T falls within the above range.
  • the value of B in the above formula (2) is the same as the measurement of the value of A, using a metal aluminum foil having a thickness of 6.0 ⁇ m (BESPA manufactured by UACJ) and using the mirror surface of the metal aluminum foil as a measurement surface. Fluorescence X-ray analysis is performed, and the peak height from the base line obtained by connecting the obtained AlK ⁇ ray in the range of 140 ° to 148 ° with a straight line is set. It measures in 3 or more places in metal aluminum foil, and let the average value be the value of B of the metal aluminum foil.
  • T in the above formula (2) represents the thickness of the metal aluminum film.
  • the value of T and the measurement method in the above formula (1) are the same as the value of T and the measurement method in the above formula (1).
  • the base material is not particularly limited as long as it is a member that supports a metal aluminum film.
  • a resin base material is preferably used.
  • the resin substrate include polyolefin resin films such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP); polyester resin films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polybutylene terephthalate (PBT); Cyclic olefin copolymer film: Cyclic olefin polymer film; polystyrene resin film; acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin) film; acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin) film; poly (meth) acrylic resin film; polycarbonate resin Film: polyvinyl alcohol resin film such as polyvinyl alcohol (PVA) or ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH); Copolymer saponified film; Polyamide resin film such as
  • the base material may contain an optional additive such as an anti-blocking agent, a heat stabilizer, an antioxidant, or a chlorine scavenger.
  • the thickness of the base material can be set to a size having strength capable of supporting the metal aluminum film, and is not particularly limited, but can be, for example, 2 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the above-mentioned base material may or may not have flexibility, but it is preferable to have it. Moreover, the base material may or may not have light transmittance.
  • the substrate may be transparent, translucent, or opaque.
  • the surface of the base material may be subjected to a surface treatment on the surface in contact with the metal aluminum film.
  • the said base material may arrange
  • the gas barrier film may have a barrier overcoat film on the surface on the metal aluminum film side or the surface on the substrate side. It is because the gas barrier performance exhibited by the gas barrier film can be further enhanced by providing a barrier overcoat film on one surface of the gas barrier film.
  • the material for the barrier overcoat film is not particularly limited.
  • the M-O-P bond (wherein M represents a metal atom, O represents an oxygen atom, and P represents a phosphorus atom).
  • Gas barrier resin composition comprising metal oxide phosphoric acid, zinc acrylate, resin and inorganic layered compound having general formula R 1 nM (OR 2 ) m (where R 1 and R 2 are the number of carbon atoms 1 to 8 represents an organic group, M represents a metal atom, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n + m represents a valence of M.
  • a sol-gel polycondensate of at least one alkoxide and a water-soluble polymer is not particularly limited.
  • the M-O-P bond wherein M represents a metal atom, O represents an oxygen atom, and P represents a phosphorus atom.
  • Gas barrier resin composition comprising metal oxide phosphoric acid, zinc acrylate, resin and in
  • the water vapor permeability of the gas barrier film is preferably as low as possible. For example, it is preferably 0.5 g / (m 2 ⁇ day) or less, particularly 0.2 g / (m 2 ⁇ day) or less, particularly 0. .1 g / (m 2 ⁇ day) or less is preferable.
  • the value of the water vapor permeability can be the initial water vapor permeability of the gas barrier film.
  • the water vapor permeability of the gas barrier film is measured using a water vapor permeability measuring device in accordance with JIS K7129: 2008 (Appendix B: Infrared sensor method) at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity difference of 90% RH. can do.
  • the measurement of water vapor permeability can be performed by the following procedure. First, a sample obtained by laminating a surface of the above-mentioned gas barrier film on the metal aluminum film side and a PET film having a thickness of 12 ⁇ m (Embret-PTMB manufactured by Unitika) with an adhesive (a main component RU-77T made by Rock Paint, a curing agent H-7) Make it.
  • a test piece is cut out to a desired size from the sample, and the upper and lower chambers of the water vapor transmission rate measuring device are placed so that the metal aluminum film side surface of the gas barrier film is on the high humidity side (water vapor supply side).
  • the measurement is performed under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity difference of 90% RH with a transmission area of about 50 cm 2 (transmission region: a circle with a diameter of 8 cm).
  • “PERMATRAN” manufactured by MOCON, USA can be used as the water vapor transmission rate measuring apparatus.
  • the measurement of water vapor permeability can be performed on at least three test pieces per gas barrier film, and the average of the measured values can be used as the value of water vapor permeability under the conditions.
  • the water vapor barrier performance of the gas barrier film can be defined by a pseudo water vapor permeability coefficient (hereinafter referred to as a pseudo water vapor permeability coefficient).
  • the pseudo water vapor permeability coefficient indicates the water vapor permeability per unit thickness of the metal aluminum film in the gas barrier film, and is represented by the product of the water vapor permeability measured by the method described above and the thickness of the metal aluminum film. .
  • the gas barrier film preferably has a lower pseudo water vapor permeability coefficient, for example, preferably 30 (g ⁇ nm) / (m 2 ⁇ day) or less, and more preferably 20 (g ⁇ nm) / (m 2 ⁇ day) or less. In particular, it is preferably 15 (g ⁇ nm) / (m 2 ⁇ day) or less.
  • the value of the pseudo water vapor permeability coefficient may be an initial pseudo water vapor permeability coefficient.
  • the pseudo water vapor permeability coefficient of the gas barrier film is to determine the water vapor permeability of at least three test pieces per gas barrier film, and the product of the average value of the obtained water vapor permeability and the thickness of the metal aluminum film, The pseudo water vapor permeability coefficient under the conditions.
  • the thickness of the metal aluminum film is a value (average value) obtained by the measurement method described in the section “(1) Metal aluminum film”.
  • the oxygen permeability of the gas barrier film is preferably as low as possible, for example, preferably 0.5 cc / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, and more preferably 0.2 cc / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less. More preferably.
  • the value of the oxygen permeability can be the initial oxygen permeability of the gas barrier film.
  • the oxygen permeability of the above gas barrier film is determined according to JIS K7126-2: 2006 (Plastics-Film and sheet-Gas permeability test method-Part 2: Isobaric method, Appendix A: Test method of oxygen gas permeability by electrolytic sensor method) ), And using an oxygen gas permeability measuring device, it can be measured under conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 60% RH.
  • the oxygen gas permeability measuring device for example, “OXTRAN” manufactured by MOCON of the United States can be used.
  • a sample obtained by laminating a PET film on the surface of the gas barrier film on the side of the metal aluminum film is prepared, and a test piece cut out from the sample to a desired size is used.
  • the measurement of oxygen permeability can be performed on at least three test pieces per gas barrier film, and the average of these measured values can be used as the value of oxygen permeability under the conditions.
  • the manufacturing method of the gas barrier film is not particularly limited as long as it is a method capable of forming a metal aluminum film having the above formulas (1) and (2).
  • a vapor deposition method is mentioned. Specifically, the base material was set in an unwinding device, passed through a vacuum vapor deposition machine that was depressurized while the base material was running, and in the vacuum vapor deposition machine, an aluminum wire was fed to a resistance heating portion to be melted and vaporized. There is a method of depositing and depositing metal aluminum on one side of the traveling base material.
  • the crystallinity of the metal aluminum film can be increased by increasing the power value of the vapor deposition board. This is presumed to be due to the following reason. That is, the higher the vapor deposition boat power value, the greater the amount of vaporization of metal aluminum (the amount of metal aluminum vapor) and the greater the thermal energy of the metal aluminum vapor, so that crystals are formed when deposited on the substrate. It is guessed that it becomes easy to do. If the vapor deposition boat power value is too high, impurities vaporized together with metal aluminum may be mixed in the metal aluminum film, or defects may occur in the metal aluminum film when deposited on the substrate.
  • the metal aluminum may come out of the film and cause crystal defects.
  • the evaporation boat power value is too low, the vaporization amount of metal aluminum (metal aluminum vapor amount) cannot be obtained sufficiently, and a metal aluminum film having a desired thickness may be difficult to obtain.
  • the film density of the metal aluminum film can be lowered by slowing the traveling speed of the base material. This is presumed to be due to the following reason. That is, if the vapor deposition boat power value is high, radiant heat is generated, but if the running speed of the base material is slow, the time for which the base material is exposed to radiant heat becomes long, and the surface temperature of the base material rises due to thermal energy. It is presumed that the minute deformation causes the vaporized metallic aluminum not to be densely deposited and deposited, resulting in voids in the film and low film density.
  • the heat-weldable film in the present disclosure is a film that can be welded by heating.
  • the heat-weldable film is a member that becomes one outermost layer in the thickness direction (laminating direction) of the outer packaging material for vacuum heat insulating material of the present disclosure and bears one outermost surface.
  • the heat-weldable film is in contact with the core material when the vacuum heat insulating material is produced using the vacuum insulating material outer packaging material of the present disclosure, and is opposed to the vacuum heat insulating material when the core material is sealed. It is a member which joins the edge part of the outer packaging materials for materials.
  • a resin film that can be melted and fused by heating can be used.
  • a resin film include polyethylene resin films such as polyethylene such as linear short chain branched polyethylene (LLDPE) and unstretched polypropylene (CPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), Examples thereof include polyester resin films such as polybutylene terephthalate (PBT), polyvinyl acetate resin films, polyvinyl chloride resin films, poly (meth) acrylic resin films, and urethane resin films.
  • polyethylene resin films such as polyethylene such as linear short chain branched polyethylene (LLDPE) and unstretched polypropylene (CPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), Examples thereof include polyester resin films such as polybutylene terephthalate (PBT), polyvinyl acetate resin films, polyvinyl chloride resin films, poly (meth) acrylic resin films, and urethane resin films
  • the heat-weldable film may contain other materials such as an anti-blocking agent, a lubricant, a flame retardant, and a filler.
  • the thickness of the heat-weldable film only needs to be a thickness capable of obtaining a desired adhesive force when the facing outer packaging materials for vacuum heat insulating materials are joined to each other, and for example, within a range of 15 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably In the range of 25 ⁇ m to 90 ⁇ m, more preferably in the range of 30 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure has at least a heat-weldable film and a gas barrier film.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure may have one gas barrier film or two or more gas barrier films.
  • at least one of the two or more gas barrier films has the configuration described in the above section “1. Gas barrier film”. All of the two or more gas barrier films may have the configuration described in the section “1. Gas barrier film” above, and the configuration other than the configuration described in the section “1. Gas barrier film” above. You may have the gas barrier film which has.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure can have any configuration other than a heat-weldable film and a gas barrier film.
  • a protective film, an interlayer contact bonding layer, etc. are mentioned, for example.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure can have a protective film on the outermost side opposite to the thermally weldable film of the gas barrier film.
  • the protective film has a gas barrier film (outermost gas barrier film) located farthest from the thermally weldable film on the side opposite to the thermally weldable film. Can do.
  • the protective film is disposed at the above-described position, and is a layer that bears the outermost surface on the opposite side of the heat-weldable film in the thickness direction (laminating direction) of the vacuum insulation outer packaging material of the present disclosure. It is possible to protect the constituent members of the vacuum insulation material other than the protective film from damage and deterioration.
  • the protective film a general-purpose resin film having a higher melting point than a heat-weldable film can be used.
  • the protective film is preferably at least one selected from the group consisting of a nylon film, a PET film, a PBT film, and a PP film.
  • the thickness of the said protective film is not specifically limited, It can set suitably.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure may have an interlayer adhesive layer.
  • a conventionally known adhesive can be used as the material for the interlayer adhesive layer.
  • the interlayer adhesive layer can be located, for example, between a heat-weldable film and a gas barrier film, between two gas barrier films, or between a gas barrier film and a protective film.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure is preferably as low as the water vapor permeability, for example, preferably 0.1 g / (m 2 ⁇ day) or less, and more preferably 0.05 g / (m 2 ⁇ day). Hereinafter, it is particularly preferably 0.01 g / (m 2 ⁇ day) or less.
  • the value of the water vapor permeability can be the initial water vapor permeability of the outer packaging material for vacuum heat insulating material.
  • the water vapor permeability of the outer packaging material for vacuum heat insulating material is measured under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity difference of 90% RH using a water vapor permeability measuring device in accordance with ISO 15106-5: 2015 (differential pressure method). can do.
  • the initial water vapor permeability can be measured by the following procedure.
  • the outermost surface of the vacuum insulation material sample cut to a desired size is on the high humidity side (water vapor) (Supply side) and installed between the upper chamber and the lower chamber of the above-mentioned apparatus, with a permeation area of about 50 cm 2 (permeation region: circular with a diameter of 8 cm), a temperature of 40 ° C., and a relative humidity difference of 90% RH. Measure under conditions.
  • water vapor transmission rate measuring apparatus for example, “DELTAPERM” manufactured by Technolox, UK can be used.
  • the measurement of the water vapor transmission rate is performed on at least three samples per one outer packaging material for vacuum heat insulating material, and the average of the measured values is the value of the water vapor transmission rate under the conditions.
  • the vacuum heat insulating material for outer material of the present disclosure the lower the oxygen permeability preferably, for example, is preferably 0.1cc / (m 2 ⁇ day ⁇ atm) or less, preferably 0.05 cc / (m 2 ⁇ Day ⁇ atm) or less.
  • the value of the oxygen permeability is the initial oxygen permeability of the vacuum heat insulating material packaging material.
  • the oxygen permeability of the outer packaging material for vacuum insulation is JIS 7K7126-2: 2006 (Plastics-Film and sheet-Gas permeability test method-Part 2: Isobaric method, Appendix A: Oxygen gas permeability by electrolytic sensor method With reference to the test method), it can be measured using an oxygen gas permeability measuring device under conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 60% RH.
  • the oxygen gas permeability measuring device for example, “OXTRAN” manufactured by MOCON of the United States can be used.
  • the measurement of oxygen permeability is performed on at least three samples for one vacuum insulation material, and the average of the measured values is taken as the value of oxygen permeability under the conditions.
  • the thickness of the outer packaging material for vacuum heat insulating material of the present disclosure is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the thickness is preferably a size capable of having the above-described characteristics, and depends on the layer configuration, but may be, for example, 30 ⁇ m or more, preferably 50 ⁇ m or more, and the thickness is, for example, 200 ⁇ m or less, Preferably it can be 150 micrometers or less.
  • the manufacturing method of the outer packaging material for vacuum heat insulating materials of this indication is not specifically limited, A well-known method can be used.
  • a film that can be thermally welded and a gas barrier film are formed in advance and bonded together via an interlayer adhesive layer, or an interlayer formed directly on one side of the gas barrier film or on one side of the gas barrier film Examples include a method of extruding a heat-weldable film on the adhesive layer.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material of the present disclosure can be used as an outer packaging material for covering a core material in a vacuum heat insulating material.
  • the outer packaging material for a vacuum heat insulating material according to the present disclosure is used in a vacuum heat insulating material, with a heat-weldable film on the core material side, arranged to face each other through the core material, and sealed at the outer periphery. .
  • the vacuum heat insulating material of the present disclosure is a member having a core material and an outer packaging material in which the core material is encapsulated, and the outer packaging material includes a heat-weldable film and a gas barrier film, and
  • the gas barrier film has a base material and a metal aluminum film formed on one surface of the base material, and the metal aluminum film satisfies the following formulas (1) and (2).
  • A represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis
  • T represents the thickness (nm) of the metal aluminum film.
  • FIG. 2A is a schematic perspective view showing an example of the vacuum heat insulating material of the present disclosure
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 2A.
  • the vacuum heat insulating material 20 illustrated in FIGS. 2A and 2B is a member having a core material 21 and an outer packaging material 10 in which the core material 21 is enclosed.
  • the outer packaging material 10 is illustrated in FIG. This is an outer packaging material 10 for a vacuum heat insulating material.
  • the vacuum heat insulating material 20 illustrated in FIGS. 2A and 2B is configured such that a pair of outer packaging materials 10 are opposed to each other via a core material 21 so that respective heat-weldable films face each other.
  • the core material 21 is enclosed by the end 22 of the outer periphery of the outer packaging material 10 being joined and sealed.
  • the vacuum heat insulating material 20 is in a pressure state in which the internal pressure is reduced and is lower than the atmospheric pressure.
  • the outer packaging material constituting the vacuum heat insulating material is the outer packaging material for vacuum heat insulating material described in the above section “A. Outer packaging material for vacuum heat insulating material”. Yes, deterioration of the water vapor barrier performance due to bending can be suppressed. Thereby, the vacuum heat insulating material of this indication can exhibit high heat insulation performance from the beginning by the water vapor barrier performance which an outer packaging material has. In addition, since the vacuum heat insulating material of the present disclosure suppresses deterioration of the water vapor barrier performance of the outer packaging material due to bending, the heat insulating performance can be maintained for a long time even when bent.
  • the outer packaging material in the vacuum heat insulating material of the present disclosure is a member in which the core material is enclosed.
  • the outer packaging material includes a heat-weldable film and a gas barrier film, and the gas barrier film includes a base material and a metal aluminum film formed on one surface of the base material, and the metal aluminum film Satisfies the above formulas (1) and (2).
  • outer packaging material in the vacuum heat insulating material of the present disclosure is the same as the outer packaging material for vacuum heat insulating material described in the above section “A. Outer packaging material for vacuum heat insulating material”, description thereof is omitted here.
  • Core material The core material in the vacuum heat insulating material of this indication is a member enclosed with an outer packaging material. Note that “enclosed” means to be sealed inside a bag formed using an outer packaging material.
  • the core material may be any material having a low thermal conductivity, and examples thereof include powder particles, foamed resin, and fibers.
  • the core material may be formed of one of the materials described above, or may be a composite material formed by mixing two or more materials.
  • the core material may be made of an inorganic material, may be made of an organic material, or may be a mixture of an organic material and an inorganic material.
  • a core material is enclosed in a bag body of an outer packaging material, and the sealed interior is decompressed to be in a vacuum state.
  • the degree of vacuum inside the vacuum heat insulating material of the present disclosure is preferably, for example, 5 Pa or less. This is because heat conduction due to convection of air remaining inside can be reduced, and excellent heat insulation performance can be exhibited.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material of the present disclosure is preferably 5 mW / (mK) or less, for example. This is because it is difficult to conduct heat to the outside and a high heat insulating effect can be achieved. Among these, the thermal conductivity is more preferably 4 mW / (mK) or less, and further preferably 3 mW / (mK) or less.
  • the thermal conductivity can be a value measured in accordance with JIS A1412-2: 1999 under conditions of a high temperature side of 30 ° C., a low temperature side of 10 ° C., and an average temperature of 20 ° C.
  • the manufacturing method of the vacuum heat insulating material of this indication can use a well-known method. For example, two outer packaging materials for vacuum heat insulating material described in the section “A. Outer packaging material for vacuum heat insulating material” are prepared, and the heat-weldable films are faced to each other, and the outer edges of the three sides are heated. Weld (heat seal) to obtain a bag body having one side open. After putting the core material into the bag body from the opening, the vacuum heat insulating material can be obtained by sucking air from the opening and sealing the opening in a state where the inside of the bag body is decompressed.
  • Article with vacuum heat insulating material of the present disclosure is a member including an article having a heat insulating region and a vacuum heat insulating material, wherein the vacuum heat insulating material includes a core material and an outer package in which the core material is enclosed.
  • the outer packaging material has a heat-weldable film and a gas barrier film, and the gas barrier film has a base material and a metal aluminum film formed on one surface of the base material. And the said metal aluminum film satisfy
  • A represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum film measured by fluorescent X-ray analysis
  • B represents the peak intensity (kcps) of the aluminum element of the metal aluminum foil measured by fluorescent X-ray analysis
  • T represents the thickness (nm) of the metal aluminum film.
  • the outer packaging material that constitutes the vacuum heat insulating material included in the article is the outer packaging material for a vacuum heat insulating material described in the above section “A. Outer packaging material for vacuum heat insulating material”.
  • the initial water vapor barrier performance is good, and deterioration of the water vapor barrier performance due to bending can be suppressed.
  • a vacuum heat insulating material can exhibit high heat insulation performance from the beginning, and can maintain heat insulation performance for a long period of time even when it is bent and used.
  • the article in the article with a vacuum heat insulating material of the present disclosure has a heat insulating region.
  • the heat insulating region is a region that is thermally insulated by a vacuum heat insulating material, for example, a region that is kept warm or cold, a region that surrounds a heat source or a cooling source, or a region that is isolated from a heat source or a cooling source. It is. These areas may be spaces or objects.
  • Examples of the above-mentioned articles include, for example, electric devices such as refrigerators, freezers, heat insulators, and coolers, heat insulation containers, cold insulation containers, transport containers, containers, containers such as storage containers, vehicles such as vehicles, airplanes, and ships, houses, warehouses, etc. Building materials such as building materials, wall materials and floor materials.
  • the supply power value (deposition board power value) to the resistance heating unit was in the range of 7.8 kW to 8.0 kW. It was 74 nm when the thickness of the metal aluminum film of the obtained gas barrier film A was measured by the following method.
  • a PET film (Toray processed film Lumirror P60) is set as a base material on the unwinding device of a continuous vacuum deposition machine (TopMet made by APPLIED MATERIALS), and metal aluminum vaporized on one side while running at a running speed of 440 m / min.
  • An intermediate film was formed by deposition (first deposition) and then wound up.
  • the aluminum wire is fed and melted in the resistance heating part in a vacuum vaporizer reduced to less than 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 Pa, and vaporized metal aluminum is deposited and deposited on one side of the running PET film. It was.
  • the supply power value (deposition board power value) to the resistance heating unit was in the range of 7.5 kW to 8.0 kW.
  • the wound intermediate film was set again in the unwinding device, and while traveling at a traveling speed of 440 m / min, vaporized metallic aluminum was further deposited on the metallic aluminum adhesion surface of the intermediate film (second deposition). . Through two vapor deposition steps, a gas barrier film B having a metal aluminum film formed on one side of a PET film was obtained. Then, the obtained gas barrier film B was wound up.
  • the gas barrier was the same as in Reference Example 1 except that the running speed of the PET film was 425 m / min and the power supply value to the resistance heating unit (vapor deposition board power value) was in the range of 8.0 kW to 8.5 kW. Film C was obtained. It was 42 nm when the thickness of the metal aluminum film of the obtained gas barrier film C was measured by the following method.
  • a commercially available gas barrier film (TAF1519 manufactured by Toray Film Processing Co., Ltd.) having a metal aluminum vapor deposition film formed on one side of a PET film was used as a gas barrier film D. It was 70 nm when the thickness of the metal aluminum film of the gas barrier film D was measured by the following method.
  • the gas barrier was the same as in Reference Example 1, except that the PET film travel speed was 325 m / min, and the power supply value to the resistance heating unit (vapor deposition board power value) was in the range of 9.0 kW to 9.5 kW. Film E was obtained. It was 76 nm when the thickness of the metal aluminum film of the obtained gas barrier film E was measured by the following method.
  • the gas barrier was the same as in Reference Example 1, except that the PET film travel speed was 300 m / min, and the power supply value to the resistance heating unit (vapor deposition board power value) was in the range of 8.0 kW to 9.0 kW. Film G was obtained. It was 49 nm when the thickness of the metal aluminum film of the obtained gas barrier film G was measured by the following method.
  • the gas barrier was the same as in Reference Example 1, except that the PET film traveling speed was 230 m / min, and the power supply value to the resistance heating unit (vapor deposition board power value) was in the range of 8.0 kW to 9.0 kW. Film H was obtained. It was 75 nm when the thickness of the metal aluminum film of the obtained gas barrier film H was measured by the following method.
  • Table 1 shows a list of the gas barrier film formation conditions obtained in Reference Examples 1 to 3 and Reference Comparative Examples 2 to 5, and the thicknesses of the obtained metal aluminum films.
  • a sample laminated with a main agent RU-77T and a curing agent H-7) was produced.
  • a test piece is cut out to a desired size from the sample, and the upper and lower chambers of the water vapor transmission rate measuring device are placed so that the metal aluminum film side surface of the gas barrier film is on the high humidity side (water vapor supply side).
  • the measurement was performed under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity difference of 90% RH with a transmission area of about 50 cm 2 (transmission region: a circle with a diameter of 8 cm).
  • Three test pieces were measured for one gas barrier film, and the average of the measured values was taken as the value of water vapor permeability of the gas barrier film.
  • the gas barrier films of Reference Examples 1 to 3 have an initial water vapor permeability (Evaluation 4) and an initial pseudo water vapor permeability coefficient (Evaluation 5) as compared with the gas barrier films of Reference Comparative Examples 1 to 5.
  • the water vapor permeability (evaluation 6) after the bending test was low.
  • the gas barrier film in which (I A / I B ) / T and (A / B) / T are each in a predetermined range has good initial water vapor barrier performance and suppresses deterioration of the water vapor barrier performance due to bending. It was suggested that it was possible.
  • Example 2 Evaluation with vacuum insulation outer packaging material
  • the first gas barrier film A // An outer packaging material for a vacuum heat insulating material having a stacking order of the second gas barrier film A // third gas barrier film A // LLDPE film was obtained.
  • “//” in the stacking order means a stacking interface through an interlayer adhesive layer.
  • the first gas barrier film A is disposed so that the metal aluminum film surface faces the second gas barrier film side, and the second gas barrier film A is formed of the metal aluminum film surface.
  • the first to third gas barrier films A and LLDPE films were laminated via an interlayer adhesive layer by a dry laminating method.
  • the interlayer adhesive layer has an application amount of 3.5 g / m on the surface of one of the two films adjacent to each other through the interlayer adhesive layer in the stacking order. It was formed by coating so as to be 2 .
  • Example 2 An outer packaging material for a vacuum heat insulating material was obtained in the same manner as in Example 1, except that each of the first to third gas barrier films A was changed to the gas barrier film B obtained in Reference Example 2.
  • Example 3 An outer packaging material for a vacuum heat insulating material was obtained in the same manner as in Example 1, except that each of the first to third gas barrier films A was changed to the gas barrier film C obtained in Reference Example 3.
  • Table 3 shows the results of Evaluation 7 and Evaluation 8.

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Abstract

本開示は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材用外包材を提供する。 1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3 … (1) (A/B)/T≧3.8×10-3 … (2) (上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°付近に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°付近に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)

Description

真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品
 本開示は、真空断熱材の形成に用いる真空断熱材用外包材に関する。
 近年、物品の省エネルギー化を目的として、真空断熱材が用いられている。真空断熱材は、外包材の袋体内に芯材が配置され、上記袋体内が大気圧よりも圧力が低い真空状態に保持されている部材であり、内部の熱対流が抑制されるため、良好な断熱性能を発揮することができる。なお、真空断熱材に用いられる外包材のことを、真空断熱材用外包材、または単に外包材と称して説明する。
 真空断熱材用外包材は、真空断熱材内部の真空状態を長期間保持するために、酸素や水蒸気等のガスの透過を抑制するためのガスバリア性能、対向する一対の外包材の周縁を熱溶着によりシールして袋体を形成し、芯材を封入密閉するための熱溶着性等の物性が要求される。これらの物性を満たすため、真空断熱材用外包材は、一般に、ガスバリアフィルムおよび熱溶着可能なフィルムを構成部材として含む積層体が採用されている(特許文献1~4)。
 上記ガスバリアフィルムとしては、プラスチックフィルム等の基材の表面に、金属膜や金属酸化物膜等の無機薄膜を有する構造が知られている。中でも金属アルミニウム膜を有するガスバリアフィルムは、比較的低コストで高い水蒸気バリア性能を有することが可能である(特許文献1)。金属アルミニウム膜を有するガスバリアフィルムは、例えば、基材の表面に蒸着法等を用いて金属アルミニウム膜を成膜して得られる。
特開2003-262296号公報 特開2013-103343号公報 特開2006-70923号公報 特開2014-62562号公報
 金属アルミニウム膜を有するガスバリアフィルムを構成に含む真空断熱材用外包材は、上記金属アルミニウム膜の膜状態によっては、十分な水蒸気バリア性能を発揮することができない場合がある。
 本開示は、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制可能な真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品を提供することを主目的とする。
 本開示は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材用外包材を提供する。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 また、本開示は、芯材と、上記芯材が封入された外包材とを有する真空断熱材であって、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材を提供する。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 また、本開示は、熱絶縁領域を有する物品および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、上記真空断熱材は、芯材と、上記芯材が封入された外包材とを有し、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材付き物品を提供する。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 本開示の真空断熱材用外包材によれば、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制可能であるという効果を奏する。
本開示の真空断熱材用外包材の一例を示す概略断面図である。 本開示の真空断熱材の一例を示す概略斜視図および断面図である。
 以下、本開示の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
 また、本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の構成の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の構成の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
 以下、本開示の真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品について、詳細に説明する。なお、本開示においては、「シート」および「フィルム」を同義として用いる場合がある。
A.真空断熱材用外包材
 本開示の真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 図1は、本開示の真空断熱材用外包材の一例を示す概略断面図である。本開示の真空断熱材用外包材10は、熱溶着可能なフィルム11および熱溶着可能なフィルム11の一方の面に形成されたガスバリアフィルム12を有する。ガスバリアフィルム12は、基材1と、基材1の一方の面に形成された金属アルミニウム膜2と、を有し、金属アルミニウム膜2は、上記式(1)および式(2)を満たす。
 本開示によれば、ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜が、上記式(1)および式(2)の関係を満たすことで、高膜密度かつ高結晶性を有する膜状態となる。これにより上記ガスバリアフィルムは、初期段階から高い水蒸気バリア性能を発揮することができ、また、屈曲応力を受ける場合であっても金属アルミニウム膜に欠陥が生じにくくなるため、欠陥発生による水蒸気バリア性能の劣化を抑制することができる。本開示の真空断熱材用外包材は、このようなガスバリアフィルムを構成に含むことで、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制することができる。
 本開示において、金属アルミニウム膜は、金属アルミニウムをアルミニウム源として蒸着法により成膜される、金属アルミニウムを主成分とする薄膜であり、成膜方法および厚みの点から金属アルミニウム箔と区別される。なお、金属アルミニウム箔の厚みは、一般に数μm~数100μmである。また、本開示において金属アルミニウム膜は、酸化アルミニウム膜や水酸化アルミニウム膜等の、アルミニウム化合物を主成分とするアルミニウム化合物膜とは区別される。アルミニウム化合物膜は、例えばアルミニウム化合物をアルミニウム源として蒸着法により成膜される。アルミニウム源である金属アルミニウムには、不純物が含まれていてもよい。金属アルミニウム膜が、経時で酸化または水酸化することで一部がアルミニウム化合物に性状変化した場合も、金属アルミニウム膜に分類することができる。
 本開示において、金属アルミニウム膜が「基材の一方の面に形成され」るとは、基材の一方の面に直接金属アルミニウム膜が形成されていることをいう。
 以下、本開示の真空断熱材用外包材の各構成について詳細に説明する。
1.ガスバリアフィルム
 本開示におけるガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、上記式(1)および式(2)を満たす。本開示の真空断熱材用外包材において、上記ガスバリアフィルムは、熱溶着可能なフィルムの一方の面に形成される。
(1)金属アルミニウム膜
 上記金属アルミニウム膜は、基材の一方の面に形成され、下記式(1)および式(2)の関係を満たす。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°付近に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°付近に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 上記金属アルミニウム膜は、上記式(1)および(2)により膜状態、具体的には、金属アルミニウム膜の結晶性および膜密度を規定することができる。
 上記式(1)中の(I/I)/Tは、金属アルミニウム膜の結晶性を規定するものである。(I/I)/Tの値が大きいほど金属アルミニウム膜の結晶性が高いことを示し、この値が小さいほど金属アルミニウム膜の結晶性が低いことを示す。金属アルミニウム膜は、結晶性が高すぎると、膜硬度が高く、屈曲等の変形による歪みに対して破損が生じやすくなる。そのため、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化が生じやすくなる場合がある。一方、結晶性が低すぎると、初期の段階で高い水蒸気バリア性能を発揮することが困難となる場合がある。
 ここで、金属アルミニウム膜の結晶性が、(I/I)/Tの値により規定できるのは、測定装置の感度を考慮し、特定の合金番号を有する金属アルミニウム箔(合金番号A8021、厚み6μm以上)の、CuKα線を用いたX線回折測定における2θ=44.6°付近のピークIを基準ピークとして用いることで、一般化した結晶性指標として利用できるからである。したがって、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°付近に位置する回折ピークのピーク強度Iを基準とし、金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°付近に位置する回折ピークのピーク強度Iを、I値を1としたときの相対強度に換算し、それを上記金属アルミニウム膜の厚みで除することで、上記金属アルミニウム膜の単位厚みあたりの結晶性を規定することができる。
 (I/I)/Tの値は、1.0×10-3以上であればよいが、中でも1.4×10-3以上であることが好ましく、1.5×10-3以上であることがより好ましい。また、(I/I)/Tの値は、3.5×10-3以下であればよいが、中でも3.0×10-3以下であることが好ましく、2.5×10-3以下であることがより好ましい。(I/I)/Tを上記範囲とすることで、膜硬度と常態での水蒸気バリア性能とのバランスの取れた結晶性の金属アルミニウム膜となり、良好な初期水蒸気バリア性能を発揮し、且つ屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制することができる。なお、(I/I)/Tの値の単位は、(nm-1)とすることができる。
 上記式(1)中のIは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°付近に位置する回折ピークのピーク強度を表す。2θ=38.5°付近とは、具体的には、2θ=38.5°±1.0°の範囲をいう。Iの値は、(I/I)/Tの値が上記範囲となれば特に限定されない。
 上記式(1)中のIの値は、金属アルミニウム膜を測定面として下記の条件でX線回折測定を行ったときの、得られた回折スペクトルにおける2θ=38.5°付近に位置する回折ピークの高さとする。詳しくは、真空断熱材用外包材から所望のサイズにサンプルを切り出し、切り出したサンプルの外周を硬化樹脂で固めて固定してダイヤモンドナイフで厚さ方向に切断し、露出させた金属アルミニウム膜の断面を測定面として下記の条件でX線回折測定を行う。あるいは、金属アルミニウム膜の基材とは反対側の面に配置された他の部材が溶剤に可溶な場合は、適した溶剤で上記他の部材を拭き取り、露出させた金属アルミニウム膜面を測定面として下記の条件でX線回折測定を行ってもよい。測定は、汎用のX線回折装置を用いて行うことができ、例えばリガク製 SmartLabを用いることができる。なお、非晶ハローピークの影響を排除するため、得られた回折スペクトルにおいて半値幅が6°以下となる波形を回折ピークと定義する。真空断熱材用外包材において3か所以上で測定し、その平均値をその真空断熱材用外包材における金属アルミニウム膜のIの値とする。
(X線回折測定条件)
 光源:CuKα線(波長1.5418A)
 走査軸:2θ/θ
 管電圧:45kV
 管電流:200mA
 光学系:平行ビーム光学系
 スリット構成:入射側スリット(ソーラースリット5.0°、入射スリット5mm)、受光側スリット(パラレルスリットアナライザー(PSA)0.5°)
 検出器:SC-70
 測定範囲:2θ=3°~80°
 スキャンスピード:6.0°/分
 スキャンステップ:0.01°
 また、上記式(1)中のIは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°付近に位置する回折ピークのピーク強度を表す。2θ=44.6°付近とは、具体的には、2θ=44.6°±1.0°の範囲内をいう。Iの値は、(I/I)/Tの値が上記範囲となれば特に限定されない。
 上記式(1)中のIの値は、厚み6.0μmの金属アルミニウム箔(UACJ社製 BESPA)を用い、上記金属アルミニウム箔のミラー面を測定面として、Iの値の測定と同じ上記条件でX線回折測定を行ったときの、得られた回折スペクトルにおける2θ=44.6°付近に位置する回折ピークの高さとする。なお、非晶ハローピークの影響を排除するため、得られた回折スペクトルにおいて半値幅が6°以下となる波形を回折ピークと定義する。金属アルミニウム箔において3か所以上で測定し、その平均値をその金属アルミニウム箔のIの値とする。
 上記式(1)中のTは、金属アルミニウム膜の厚みを表す。上記式(1)中のTの値としては、金属アルミニウム膜の成膜方法や成膜条件等に応じて適宜決定されるが、例えば5nm以上、好ましくは10nm以上とすることができ、また、上記Tの値は、200nm以下、好ましくは150nm以下とすることができる。
 上記式(1)中のTは、以下の方法で測定した値とする。まず、真空断熱材用外包材から所望のサイズにサンプルを切り出し、上記サンプルの外周を硬化樹脂で固めて固定する。固定された上記サンプルを、ダイヤモンドナイフで厚さ方向に切断して断面を露出させ、もしくは切片を切り出して、走査型電子顕微鏡(SEM)または走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて露出した断面もしくは切片の画像を取得する。上記画像は、断面観察であれば走査型電子顕微鏡(SEM)による観察で10万倍程度、切片観察であれば走査型透過電子顕微鏡(STEM)による観察で20万倍程度の倍率で取得する。走査型電子顕微鏡(SEM)または走査型透過電子顕微鏡(STEM)は、上市されている装置を用いることができ、例えば走査型電子顕微鏡として日立ハイテク社製SU-8000を用いることができる。取得した画像中において、金属アルミニウム膜について、およそ等間隔で3点の厚みを計測する。この操作を1つの真空断熱材用外包材につき3つのサンプルに対して行い、計9点での厚みの計測値の平均を、その真空断熱材用外包材における金属アルミニウム膜の厚み(上記式(1)中のT)とする。
 一方、上記式(2)中の(A/B)/Tは、金属アルミニウム膜の膜密度を規定するものである。(A/B)/Tの値が大きいほど金属アルミニウム膜の膜密度が高いことを示し、この値が小さいほど金属アルミニウム膜の膜密度が低いことを示す。金属アルミニウム膜は、膜密度が高いほど、初期の段階で高い水蒸気バリア性能を発揮することが可能となる。一方、膜密度が低すぎると、膜中に存在する空隙や不純物、歪、膜の不均一性に起因して、金属アルミニウム膜の成膜時に欠陥が生じやすくなり、上記欠陥の存在により初期の段階で高い水蒸気バリア性能を発揮することが困難となる場合がある。また、低膜密度の金属アルミニウム膜は、屈曲により破損が生じやすくなる場合がある。
 ここで、金属アルミニウム膜の膜密度が、(A/B)/Tの値により規定できるのは、測定装置の感度を考慮し、特定の合金番号を有する金属アルミニウム箔(合金番号A8021、厚み6μm以上)の、蛍光X線分析により測定されるアルミニウム元素のピーク強度Bを基準として用いることで、一般化した結晶性指標として利用できるからである。したがって、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)Bを基準とし、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)Aを、B値を1としたときの相対強度に換算し、それを上記金属アルミニウム膜の厚みで除することで、上記金属アルミニウム膜の単位厚みあたりの膜密度を規定することができる。
 (A/B)/Tの値は、3.8×10-3以上であればよいが、中でも3.9×10-3以上であることが好ましく、4.0×10-3以上であることがより好ましい。(A/B)/Tの値を上記範囲とすることで、成膜性や膜強度と常態での水蒸気バリア性能とのバランスの取れた膜密度の金属アルミニウム膜となり、良好な初期水蒸気バリア性能を発揮し、且つ屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制することができる。なお、(A/B)/Tの値の上限は特に限定されないが、例えば9.0×10-3以下とすることができ、中でも7.0×10-3以下とすることができる。また、(A/B)/Tの値の単位は、(nm-1)とすることができる。
 上記式(2)中のAは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(AlKα線強度またはNET強度ともいう。)を表す。Aの値としては、(A/B)/Tの値が上記範囲となれば特に限定されない。
 上記式(2)中のAの値は、金属アルミニウム膜を測定面として下記の条件で蛍光X線分析を行い、得られたAlKα線の、140°~148°の範囲を直線でつないだベースラインからのピークの高さとする。詳しくは、真空断熱材用外包材から、ガスバリアフィルムの金属アルミニウム膜の表面が露出するように他の層を剥離し、露出した金属アルミニウム膜に対して下記の条件で蛍光X線分析を行う。あるいは金属アルミニウム膜の基材とは反対側の面に配置された他の部材が溶剤に可溶な場合は、適した溶剤で上記他の部材を拭き取り、露出させた金属アルミニウム膜面を測定面として下記の条件で蛍光X線分析を行ってもよい。測定は、汎用の蛍光X線分析装置を用いて行うことができ、上記装置として、例えばRIX-3100(Rigaku製 波長分散型蛍光X線分析装置)を用いることができる。真空断熱材用外包材において3か所以上で測定し、その平均値をその真空断熱材用外包材における金属アルミニウム膜のAの値とする。
(蛍光X線分析条件)
 X線源:Rh管球・4.0kW
 測定真空度:13Pa
 励起条件:管電圧50kV、管電流80mA
 測定径(X線照射範囲):30mmφ
 測定2θ角:140°~148°
 測定元素:Al(金属アルミニウム)
 上記式(2)中のBは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(AlKα線強度またはNET強度ともいう。)を表す。Bの値としては、(A/B)/Tの値が上記範囲となれば特に限定されない。
 上記式(2)中のBの値は、厚み6.0μmの金属アルミニウム箔(UACJ社製 BESPA)を用い、上記金属アルミニウム箔のミラー面を測定面として、Aの値の測定と同じ上記条件で蛍光X線分析を行い、得られたAlKα線の、140°~148°の範囲を直線でつないだベースラインからのピークの高さとする。金属アルミニウム箔において3か所以上で測定し、その平均値をその金属アルミニウム箔のBの値とする。
 上記式(2)中のTは、金属アルミニウム膜の厚みを表す。上記式(1)中のTの値および測定方法は、上述した上記式(1)中のTの値および測定方法と同様である。
(2)基材
 上記基材は、金属アルミニウム膜を支持する部材であれば特に限定されないが、例えば樹脂基材が好適に用いられる。上記樹脂基材として具体的には、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル樹脂フィルム;環状オレフィンコポリマーフィルム:環状オレフィンポリマーフィルム;ポリスチレン樹脂フィルム;アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)フィルム;アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)フィルム;ポリ(メタ)アクリル樹脂フィルム;ポリカーボネート樹脂フィルム;ポリビニルアルコール(PVA)やエチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)等のポリビニルアルコール系樹脂フィルム;エチレン-ビニルエステル共重合体ケン化物フィルム;各種のナイロン等のポリアミド樹脂フィルム;ポリイミド樹脂フィルム;ポリウレタン樹脂フィルム;アセタール樹脂フィルム;トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース樹脂フィルム;その他の各種の樹脂フィルムないしシートを挙げることができる。中でもポリエステル樹脂フィルムが好ましくPETフィルムがより好ましい。耐熱性があり且つコシがあるため、金属アルミニウム膜を蒸着法により形成しやすいからである。
 上記基材は、例えば、ブロッキング防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、塩素捕獲剤等の任意の添加剤が含まれていてもよい。
 上記基材の厚みは、金属アルミニウム膜を支持することが可能な強度を有する大きさとすることができ、特に限定されないが、例えば2μm以上400μm以下とすることができる。
 上記基材は、可撓性を有してもよく有さなくてもよいが、有することが好ましい。また、上記基材は、光透過性を有していてもよく有さなくてもよい。また、上記基材は透明であってもよく、半透明であってもよく、不透明であってもよい。
 上記基材は、金属アルミニウム膜と接する面に表面処理がされていてもよい。また、上記基材は、金属アルミニウム膜と接する面にプライマー層やアンダーコート層等の任意の層が配置されていてもよい。上記金属アルミニウム膜に対する密着性を高めることができるからである。
(3)その他の構成
 上記ガスバリアフィルムは、金属アルミニウム膜側の面または基材側の面にバリア性オーバーコート膜を有していてもよい。ガスバリアフィルムの一方の面にバリア性オーバーコート膜を設けることで、ガスバリアフィルムにより発揮されるガスバリア性能をより高めることができるからである。
 上記バリア性オーバーコート膜の材料としては、特に限定されないが、例えば、M-O-P結合(ここで、Mは金属原子を示し、Oは酸素原子を示し、Pはリン原子を示す。)を有する金属酸化物リン酸、アクリル酸亜鉛、樹脂および無機層状化合物からなるガスバリア性樹脂組成物、一般式RnM(OR)m(ただし、式中、R、Rは、炭素数1~8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと水溶性高分子とのゾルゲル重縮合物等が挙げられる。
(4)物性
 上記ガスバリアフィルムの水蒸気透過度は、低いほど好ましく、例えば0.5g/(m・day)以下であることが好ましく、中でも0.2g/(m・day)以下、特に0.1g/(m・day)以下であることが好ましい。上記水蒸気透過度の値は、上記ガスバリアフィルムの初期水蒸気透過度とすることができる。
 上記ガスバリアフィルムの水蒸気透過度は、JIS K7129:2008(付属書B:赤外線センサ法)に準拠して、水蒸気透過度測定装置を用いて、温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で測定することができる。水蒸気透過度の測定は、以下の手順で行うことができる。まず、上記ガスバリアフィルムの金属アルミニウム膜側の面と、厚み12μmのPETフィルム(ユニチカ製 エンブレット-PTMB)を接着剤(ロックペイント製 主剤RU-77T、硬化剤H-7)でラミネートしたサンプルを作製する。上記サンプルから所望のサイズに試験片を切り出し、上記試験片を、ガスバリアフィルムの金属アルミニウム膜側の面が高湿度側(水蒸気供給側)となるように水蒸気透過度測定装置の上室と下室との間に装着し、透過面積約50cm(透過領域:直径8cmの円形)として温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で測定を行う。水蒸気透過度測定装置は、例えば、米国MOCON社製の「PERMATRAN」を用いることができる。水蒸気透過度の測定は、1つのガスバリアフィルムにつき、少なくとも3つの試験片に対して行い、それらの測定値の平均をその条件での水蒸気透過度の値とすることができる。
 また、上記ガスバリアフィルムの水蒸気バリア性能は、擬似的な水蒸気透過度係数(以下、疑似水蒸気透過度係数とする。)により規定することができる。疑似水蒸気透過度係数とは、ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜の単位厚みあたりの水蒸気透過度を示すものであり、上述した方法で測定した水蒸気透過度と金属アルミニウム膜の厚みとの積で表される。ガスバリアフィルムは、疑似水蒸気透過度係数が低いほど好ましく、例えば30(g・nm)/(m・day)以下であることが好ましく、中でも20(g・nm)/(m・day)以下、特に15(g・nm)/(m・day)以下であることが好ましい。上記疑似水蒸気透過度係数の値は、初期疑似水蒸気透過度係数とすることができる。
 上記ガスバリアフィルムの疑似水蒸気透過度係数は、1つのガスバリアフィルムにつき少なくとも3つの試験片の水蒸気透過度を求め、得られた水蒸気透過度の平均値と金属アルミニウム膜の厚みとの積の値を、その条件での疑似水蒸気透過度係数とする。金属アルミニウム膜の厚みは、上記「(1)金属アルミニウム膜」の項で説明した測定方法により得られた値(平均値)とする。
 また、上記ガスバリアフィルムの酸素透過度は、低いほど好ましく、例えば0.5cc/(m・day・atm)以下であることが好ましく、中でも0.2cc/(m・day・atm)以下であることがより好ましい。上記酸素透過度の値は、上記ガスバリアフィルムの初期酸素透過度とすることができる。
 上記ガスバリアフィルムの酸素透過度は、JIS K7126-2:2006(プラスチック-フィルム及びシート-ガス透過度試験方法-第2部:等圧法、付属書A:電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法)を参考にして、酸素ガス透過度測定装置を用いて、温度23℃、湿度60%RHの条件で測定することができる。酸素ガス透過度測定装置としては、例えば、米国MOCON社製の「OXTRAN」を用いることができる。測定には、水蒸気透過度の測定と同様に、ガスバリアフィルムの金属アルミニウム膜側の面にPETフィルムをラミネートしたサンプルを作製し、上記サンプルから所望のサイズに切り出した試験片を用いる。酸素透過度の測定は、1つのガスバリアフィルムにつき、少なくとも3つの試験片に対して行い、それらの測定値の平均をその条件での酸素透過度の値とすることができる。
(5)製造方法
 上記ガスバリアフィルムの製造方法は、上記式(1)および(2)を具備する金属アルミニウム膜を形成することが可能な方法であれば特に限定されないが、例えば抵抗加熱式による真空蒸着法が挙げられる。具体的には、基材を巻き出し装置にセットし、上記基材を走行させながら減圧した真空蒸着機に通し、上記真空蒸着機内で、抵抗加熱部にアルミワイヤをフィードして溶融し気化した金属アルミニウムを、走行する上記基材の片面に付着堆積させる方法が挙げられる。このとき、基材の走行速度と抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)との関係、真空蒸着機内に通す回数(すなわち蒸着回数)に応じて、得られる金属アルミニウム膜の上記式(1)および(2)の値を調整することができる。
 上記の製造方法においては、例えば、上記蒸着ボード電力値を高くすることで、金属アルミニウム膜の結晶性を高くすることができる。これは、以下の理由によるものと推量される。すなわち、蒸着ボート電力値が高いほど、金属アルミニウムの気化量(金属アルミニウム蒸気量)が多くなり、金属アルミニウム蒸気が有する熱エネルギーも大きくなるため、基材に付着堆積される際に、結晶を形成しやすくなるためと推量される。なお、蒸着ボート電力値が高すぎると、金属アルミニウムと共に気化された不純物等が金属アルミニウム膜に混在する場合や、基材に付着堆積される際に金属アルミニウム膜に欠陥が生じる場合がある。また、金属アルミニウムの結晶化エネルギーの発生や蒸着ボート側からの輻射熱の発生等により熱エネルギーが高くなりすぎることで、金属アルミニウムが膜から抜けだし結晶欠陥が生じる場合がある。一方、蒸着ボート電力値が低すぎると、金属アルミニウムの気化量(金属アルミニウム蒸気量)が十分に得られず、所望の厚みの金属アルミニウム膜が得られにくい場合がある。
 また、上記の製造方法においては、例えば、上記基材の走行速度を遅くすることで、金属アルミニウム膜の膜密度を低くすることができる。これは、以下の理由によるものと推量される。すなわち、蒸着ボート電力値が高いと輻射熱が発生するが、基材の走行速度が遅いと上記基材が輻射熱に曝される時間が長くなり、熱エネルギーにより上記基材の表面温度が上昇して微小な変形が加わることで、気化された金属アルミニウムが緻密に付着堆積されず、その結果膜内に空隙が生じて膜密度が低くなるためと推測される。
2.熱溶着可能なフィルム
 本開示における熱溶着可能なフィルムは、加熱により溶着可能なフィルムである。上記熱溶着可能なフィルムは、本開示の真空断熱材用外包材の厚み方向(積層方向)において一方の最外層となり、一方の最表面を担う部材である。また、上記熱溶着可能なフィルムは、本開示の真空断熱材用外包材を用いて真空断熱材を作製する際に芯材と接し、また、芯材を封止する際に、対向する真空断熱材用外包材同士の端部を接合する部材である。
 上記熱溶着可能なフィルムとしては、加熱によって溶融し、融着することが可能な樹脂フィルムを用いることができる。このような樹脂フィルムとしては、例えば、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン(LLDPE)等のポリエチレンや未延伸ポリプロピレン(CPP)等のポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリ酢酸ビニル系樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリ(メタ)アクリル系樹脂フィルム、ウレタン樹脂フィルム等が挙げられる。
 上記熱溶着可能なフィルムには、アンチブロッキング剤、滑剤、難燃化剤、充填剤等の他の材料が含まれていてもよい。
 上記熱溶着可能なフィルムの厚みは、対向する真空断熱材用外包材同士を接合したときに所望の接着力を得ることが出来る厚みであればよく、例えば15μm以上100μm以下の範囲内、好ましくは、25μm以上90μm以下の範囲内、より好ましくは30μm以上80μm以下の範囲内とすることが出来る。
3.任意の構成
 本開示の真空断熱材用外包材は、少なくとも熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有する。本開示の真空断熱材用外包材は、ガスバリアフィルムを1つ有していてもよく、2つ以上有していてもよい。また、本開示の真空断熱材用外包材が2つ以上のガスバリアフィルムを有する場合、2つ以上のガスバリアフィルムのうち少なくとも1つが上記「1.ガスバリアフィルム」の項で説明した構成を有していればよく、2つ以上のガスバリアフィルムのすべてが上記「1.ガスバリアフィルム」の項で説明した構成を有していてもよく、上記「1.ガスバリアフィルム」の項で説明した構成以外の構成を有するガスバリアフィルムを有していてもよい。
 また、本開示の真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルム以外の任意の構成を有することができる。任意の構成としては、例えば、保護フィルム、層間接着層等が挙げられる。
 本開示の真空断熱材用外包材は、ガスバリアフィルムの熱溶着可能なフィルムとは反対側の最外に保護フィルムを有することができる。上記ガスバリアフィルムを2つ以上有する場合、上記保護フィルムは、上記熱溶着可能なフィルムから最も離れた位置にあるガスバリアフィルム(最外ガスバリアフィルム)の、熱溶着可能なフィルムとは反対側に有することができる。上記保護フィルムは、上述した位置に配置されることで、本開示の真空断熱材用外包材の厚み方向(積層方向)において、熱溶着可能なフィルムとは反対側の最表面を担う層とすることができ、保護フィルム以外の真空断熱材用外包材の構成部材を損傷や劣化から保護することができる。
 上記保護フィルムとしては、熱溶着可能なフィルムよりも高融点を示す汎用の樹脂フィルムを用いることができる。中でも、上記保護フィルムは、ナイロンフィルム、PETフィルム、PBTフィルム、およびPPフィルムからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。また、上記保護フィルムの厚みは特に限定されず、適宜設定することができる。
 また、本開示の真空断熱材用外包材は、層間接着層を有していてもよい。上記層間接着層の材料としては、従来公知の接着剤を用いることができる。層間接着層は、例えば熱溶着可能なフィルムとガスバリアフィルムとの間、2つのガスバリアフィルムの間、ガスバリアフィルムと保護フィルムとの間に、位置することができる。
4.その他
 本開示の真空断熱材用外包材は、水蒸気透過度が低いほど好ましく、例えば、0.1g/(m・day)以下であることが好ましく、中でも0.05g/(m・day)以下、特に0.01g/(m・day)以下であることが好ましい。上記水蒸気透過度の値は、上記真空断熱材用外包材の初期水蒸気透過度とすることができる。
 真空断熱材用外包材の水蒸気透過度は、ISO 15106-5:2015(差圧法)に準拠して、水蒸気透過度測定装置を用いて、温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で測定することができる。初期水蒸気透過度の測定は、以下の手順で行うことができる。まず、所望のサイズに切り取った真空断熱材用外包材のサンプルを、厚み方向(積層方向)において対向する最表面のうち、熱溶着可能なフィルムとは反対側の最表面が高湿度側(水蒸気供給側)となるようにして、上記装置の上室と下室との間に装着し、透過面積約50cm(透過領域:直径8cmの円形)として温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で測定を行う。水蒸気透過度測定装置は、例えば、英国Technolox社製の「DELTAPERM」を用いることができる。水蒸気透過度の測定は、1つの真空断熱材用外包材につき、少なくとも3つのサンプルに対して行い、それらの測定値の平均をその条件での水蒸気透過度の値とする。
 また、本開示の真空断熱材用外包材は、酸素透過度が低いほど好ましく、例えば、0.1cc/(m・day・atm)以下であることが好ましく、中でも0.05cc/(m・day・atm)以下であることがより好ましい。上記酸素透過度の値は、上記真空断熱材用外包材の初期酸素透過度とする。
 真空断熱材用外包材の酸素透過度は、JIS K7126-2:2006(プラスチック-フィルム及びシート-ガス透過度試験方法-第2部:等圧法、付属書A:電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法)を参考に、酸素ガス透過度測定装置を用いて、温度23℃、湿度60%RHの条件で測定することができる。酸素ガス透過度測定装置としては、例えば、米国MOCON社製の「OXTRAN」を用いることができる。酸素透過度の測定は、1つの真空断熱材用外包材につき、少なくとも3つのサンプルに対して行い、それらの測定値の平均をその条件での酸素透過度の値とする。
 本開示の真空断熱材用外包材の厚みは、特に限定されず、適宜設定することができる。上記厚みは、上述した特性を有することが可能な大きさであることが好ましく、層構成によるが、例えば30μm以上、好ましくは50μm以上とすることができ、また、上記厚みは、例えば200μm以下、好ましくは150μm以下とすることができる。
5.製造方法
 本開示の真空断熱材用外包材の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを予め成膜し、層間接着層を介して貼り合せるドライラミネーション法や、ガスバリアフィルムの一方の面に直接、またはガスバリアフィルムの一方の面に形成された層間接着層上に、熱溶着可能なフィルムを押出形成する方法等が挙げられる。
6.用途
 本開示の真空断熱材用外包材は、真空断熱材において、芯材を覆う外包材として用いることができる。本開示の真空断熱材用外包材は、真空断熱材において、熱溶着可能なフィルムが芯材側となるようにして、芯材を介して対向して配置し、外周を封止して用いられる。
B.真空断熱材
 本開示の真空断熱材は、芯材と、上記芯材が封入された外包材とを有する部材であって、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 図2(a)は、本開示の真空断熱材の一例を示す概略斜視図であり、図2(b)は図2(a)のX-X線断面図である。図2(a)、(b)に例示する真空断熱材20は、芯材21と、芯材21が封入された外包材10とを有する部材であり、外包材10が、図1で例示した真空断熱材用外包材10である。図2(a)、(b)に例示する真空断熱材20は、一対の外包材10が、それぞれの熱溶着可能なフィルムが向き合うように芯材21を介して対向して配置されており、外包材10の外周の端部22が接合封止されることで、芯材21が封入されている。真空断熱材20は、内部圧力が減圧されて、大気圧よりも低い圧力状態となっている。
 本開示によれば、真空断熱材を構成する外包材が、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材であるため、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制することができる。これにより、本開示の真空断熱材は、外包材が有する水蒸気バリア性能により、初期から高い断熱性能を発揮することができる。また、本開示の真空断熱材は、屈曲による外包材の水蒸気バリア性能の劣化が抑制されるため、屈曲して用いる場合であっても長期間断熱性能を維持することができる。
 以下、本開示の真空断熱材の各構成について説明する。
1.外包材
 本開示の真空断熱材における外包材は、上記芯材が封入された部材である。上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、上記式(1)および式(2)を満たす。
 本開示の真空断熱材における外包材は、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材と同様であるため、ここでの説明は省略する。
2.芯材
 本開示の真空断熱材における芯材は、外包材により封入される部材である。なお、封入される(する)とは、外包材を用いて形成された袋体の内部に密封される(する)ことをいう。
 上記芯材は、熱伝導率が低い材料であればよく、例えば、粉粒体、発泡樹脂、繊維等が挙げられる。上記芯材は、上述した材料のうち1つの材料で形成されていてもよく、2以上の材料を混合して形成された複合材であってもよい。また、上記芯材は、無機材料からなるものであってもよく、有機材料からなるものであってもよく、有機材料からなるものと無機材料からなるものとの混合物であってもよい。
3.その他
 本開示の真空断熱材は、外包材の袋体の中に芯材が封入され、密閉された内部が減圧されて真空状態となっている。本開示の真空断熱材の内部の真空度は、例えば5Pa以下であることが好ましい。内部に残存する空気の対流による熱伝導を低くすることができ、優れた断熱性能を発揮することが可能となるからである。
 本開示の真空断熱材は、熱伝導率が低い程好ましい。上記熱伝導率は、例えば5mW/(mK)以下であることが好ましい。熱を外部に伝導しにくくなり、高い断熱効果を奏することができるからである。中でも上記熱伝導率は、4mW/(mK)以下であることがより好ましく、3mW/(mK)以下であることがさらに好ましい。熱伝導率は、JIS A1412-2:1999に準拠し、高温側30℃、低温側10℃、平均温度20℃の条件で測定した値とすることができる。
4.製造方法
 本開示の真空断熱材の製造方法は、公知の方法を用いることができる。例えば、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材を2枚準備し、それぞれの熱溶着可能なフィルム同士を向き合わせて重ね、三辺の外縁を熱溶着(ヒートシール)し、一辺が開口する袋体を得る。この袋体に、開口から芯材を入れた後、上記開口から空気を吸引し、袋体の内部が減圧された状態で開口を封止することで、真空断熱材を得ることができる。
C.真空断熱材付き物品
 本開示の真空断熱材付き物品は、熱絶縁領域を有する物品および真空断熱材を備える部材であって、上記真空断熱材は、芯材と、上記芯材が封入された外包材とを有し、上記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、上記ガスバリアフィルムは、基材と、上記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、上記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす。
  1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
  (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
(上記式(1)および式(2)中、Iは、上記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される上記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは上記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
 本開示の真空断熱材付き物品によれば、物品に備わる真空断熱材を構成する外包材が、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材であるため、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制することができる。これにより、真空断熱材は、初期から高い断熱性能を発揮することができ、また、屈曲して用いる場合であっても長期間断熱性能を維持することができる。物品がこのような真空断熱材を備えることで、高温高湿環境となる物品や物品が用いられる対象物の省エネルギー化を達成することができる。
 以下、本開示の真空断熱材付き物品の各構成について説明する。なお、本開示の真空断熱材付き物品における真空断熱材、および上記真空断熱材に用いられる外包材については、上記「B.真空断熱材」および上記「A.真空断熱材用外包材」の項で詳細に説明したため、ここでの説明は省略する。
 本開示の真空断熱材付き物品における物品は、熱絶縁領域を有する。ここで上記熱絶縁領域とは、真空断熱材により熱絶縁された領域であり、例えば、保温や保冷された領域、熱源や冷却源を取り囲んでいる領域、熱源や冷却源から隔離されている領域である。これらの領域は、空間であっても物体であってもよい。上記物品として、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、保温器、保冷器等の電気機器、保温容器、保冷容器、輸送容器、コンテナ、貯蔵容器等の容器、車両、航空機、船舶等の乗り物、家屋、倉庫等の建築物、壁材、床材等の建築資材等が挙げられる。
 なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
 以下に実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
1.ガスバリアフィルム単体での評価
[参考実施例1]
 基材としてPETフィルム(東レ加工フィルム製 ルミラーP60)を連続式真空蒸着機(APPLIED MATERIALS社製 TopMet)の巻き出し装置にセットし、走行速度310m/minで走行させながら1回蒸着により片面に金属アルミニウム膜を形成し、ガスバリアフィルムAを得た。得られたガスバリアフィルムAを巻き取った。上記金属アルミニウム膜は、1.0×10-1Pa未満に減圧した真空蒸着機内で、抵抗加熱部にアルミワイヤをフィードして溶融し、気化した金属アルミニウムを走行するPETフィルムの片面に付着堆積させて形成した。このとき抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)は7.8kW~8.0kWの範囲とした。得られたガスバリアフィルムAの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ74nmであった。
[参考実施例2]
 基材としてPETフィルム(東レ加工フィルム製 ルミラーP60)を連続式真空蒸着機(APPLIED MATERIALS社製 TopMet)の巻き出し装置にセットし、走行速度440m/minで走行させながら片面に気化した金属アルミニウムを付着堆積させて(1回目蒸着)中間体フィルムを形成し、その後巻き取った。1回目蒸着では、1.0×10-1Pa未満に減圧した真空蒸着機内で、抵抗加熱部にアルミワイヤをフィードして溶融し、気化した金属アルミニウムを走行するPETフィルムの片面に付着堆積させた。このとき抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)は7.5kW~8.0kWの範囲とした。巻き取った中間フィルムを、再度巻き出し装置にセットして、走行速度440m/minで走行させながら、中間フィルムの金属アルミニウム付着面に、さらに気化した金属アルミニウムを付着堆積させた(2回目蒸着)。2回の蒸着工程を経て、PETフィルムの片面に金属アルミニウム膜が形成されたガスバリアフィルムBを得た。その後、得られたガスバリアフィルムBを巻き取った。2回目蒸着では、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を8.0kW~8.5kWの範囲としたこと以外は1回目と同じ条件で金属アルミニウムを付着堆積した。得られたガスバリアフィルムBの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ134nmであった。
[参考実施例3]
 PETフィルムの走行速度を425m/minとし、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を8.0kW~8.5kWの範囲としたこと以外は、参考実施例1と同様にしてガスバリアフィルムCを得た。得られたガスバリアフィルムCの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ42nmであった。
[参考比較例1]
 PETフィルムの片面に金属アルミニウム蒸着膜が形成された市販品のガスバリアフィルム(東レフィルム加工社製 TAF1519)を用い、ガスバリアフィルムDとした。ガスバリアフィルムDの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ70nmであった。
[参考比較例2]
 PETフィルムの走行速度を325m/minとし、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を9.0kW~9.5kWの範囲としたこと以外は、参考実施例1と同様にしてガスバリアフィルムEを得た。得られたガスバリアフィルムEの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ76nmであった。
[参考比較例3]
 1回目蒸着において、PETフィルムの走行速度を415m/minとし、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を8.0kW~8.5kWの範囲としたこと、ならびに、2回目蒸着において、中間フィルムの走行速度を250m/minとし、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を9.0kW~9.5kWの範囲としたこと以外は、参考実施例2と同様にしてガスバリアフィルムFを得た。得られたガスバリアフィルムFの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ136nmであった。
[参考比較例4]
 PETフィルムの走行速度を300m/minとし、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を8.0kW~9.0kWの範囲としたこと以外は、参考実施例1と同様にしてガスバリアフィルムGを得た。得られたガスバリアフィルムGの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ49nmであった。
[参考比較例5]
 PETフィルムの走行速度を230m/minとし、抵抗加熱部への供給電力値(蒸着ボード電力値)を8.0kW~9.0kWの範囲としたこと以外は、参考実施例1と同様にしてガスバリアフィルムHを得た。得られたガスバリアフィルムHの金属アルミニウム膜の厚みを下記の方法で計測したところ75nmであった。
 参考実施例1~3および参考比較例2~5で得た各ガスバリアフィルム成膜条件、および得られた金属アルミニウム膜の厚みの一覧を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(評価1.金属アルミニウム膜の厚みT測定)
 参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムから、所望のサイズにサンプルを切り出し、切り出したサンプルの外周を硬化樹脂(丸本ストルアス製 冷間埋め込み樹脂エポフィックス)で固めて固定した。固定された上記サンプルを、ダイヤモンドナイフで厚さ方向に切断して断面を露出させ、走査型電子顕微鏡(日立ハイテク製 SU-8000)を用いて露出した断面の画像を倍率10万倍程度で取得し、画像中でおよそ等間隔の3点で厚みを計測した。この操作を各ガスバリアフィルムにつき3つのサンプルに対して行い、計9個の計測値の平均を各ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜の厚みTの値とした。
(評価2.X線回折測定)
(1)ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜のIの値
 参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムを、それぞれX線回折装置の試料台の上に置き、金属アルミニウム膜を測定面として下記の条件でX線回折測定(XRD)を行い、回折スペクトルにおける2θ=38.5°付近に位置する回折ピークの高さを求めた。なお、非晶ハローピークの影響を排除するため、得られた回折スペクトルにおいて半値幅が6°以下となる波形を回折ピークと定義した。各ガスバリアフィルムにおいて3か所で測定し、得られた回折ピークの高さの平均値を、そのガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜のIの値とした。
(XRD測定条件)
 X線回折装置:リガク製 SmartLab
 光源:CuKα線(波長1.5418A)
 走査軸:2θ/θ
 管電圧:45kV
 管電流:200mA
 光学系:平行ビーム光学系
 スリット構成:入射側スリット(ソーラースリット5.0°、入射スリット5mm)、受光側スリット(パラレルスリットアナライザー(PSA)0.5°)
 検出器:SC-70
 測定範囲:2θ=3°~80°
 スキャンスピード:6.0°/分
 スキャンステップ:0.01°
(2)金属アルミニウム箔のIの値
 厚み6.0μmの金属アルミニウム箔(UACJ社製 BESPA)を用い、ミラー面を測定面として、Iの値の測定と同じ上記条件でX線回折測定を行い、得られた回折スペクトルにおける2θ=44.6°付近に位置する回折ピークの高さを求めた。なお、非晶ハローピークの影響を排除するため、得られた回折スペクトルにおいて半値幅が6°以下となる波形を回折ピークと定義した。金属アルミニウム箔において3か所で測定し、得られた回折ピークの高さの平均値を、その金属アルミニウム箔のIの値とした。
(3)式(1)の(I/I)/Tの値
 各ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜のIの値および金属アルミニウム箔のIの値、ならびに上記評価1で求めた金属アルミニウム膜の厚みTの値から、(I/I)/Tの値を算出した。
(評価3.蛍光X線分析)
(1)ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜のAの値
 参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムについて、金属アルミニウム膜を測定面として、下記の条件で蛍光X線分析(XRF)を行い、得られたAlKα線の、140°~148°の範囲を直線でつないだベースラインからのピークの高さを求めた。各ガスバリアフィルムにおいて3か所で測定し、得られたAlKα線のピークの高さの平均値を、そのガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜のAの値とした。
(XRF条件)
 X線源:Rh管球・4.0kW
 測定真空度:13Pa
 励起条件:管電圧50kV、管電流80mA
 測定径(X線照射範囲):30mmφ
 測定2θ角:140°~148°
 測定元素:Al(金属アルミニウム)
(2)金属アルミニウム箔のBの値
 厚み6.0μmの金属アルミニウム箔(UACJ社製 BESPA)を用い、ミラー面を測定面として、Aの値の測定と同じ上記条件で蛍光X線分析を行い、得られたAlKα線の、140°~148°の範囲を直線でつないだベースラインからのピークの高さを求めた。金属アルミニウム箔において3か所で測定し、得られたAlKα線のピークの高さの平均値を、その金属アルミニウム箔のBの値とした。
(3)式(2)の(A/B)/T
 各ガスバリアフィルムにおける金属アルミニウム膜のAの値および金属アルミニウム箔のBの値、ならびに上記評価1で求めた金属アルミニウム膜の厚みTの値から、(A/B)/Tの値を算出した。
(評価4.初期水蒸気透過度)
 参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムについて、初期水蒸気透過度を測定した。水蒸気透過度は、JIS K7129:2008(付属書B:赤外線センサ法)に準拠して、水蒸気透過度測定装置(米国MOCON社製 「PERMATRAN」)を用いて、以下の手順により測定した。まず、参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムの金属アルミニウム膜側の面と、厚み12μmのPETフィルム(ユニチカ製 エンブレット-PTMB)とを接着剤(ロックペイント製 主剤RU-77T、硬化剤H-7)でラミネートしたサンプルを作製した。上記サンプルから所望のサイズに試験片を切り出し、上記試験片を、ガスバリアフィルムの金属アルミニウム膜側の面が高湿度側(水蒸気供給側)となるように水蒸気透過度測定装置の上室と下室との間に装着し、透過面積約50cm(透過領域:直径8cmの円形)として、温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で測定を行った。1つのガスバリアフィルムにつき、測定した試験片は3つとし、それらの測定値の平均をそのガスバリアフィルムの水蒸気透過度の値とした。
(評価5.初期疑似水蒸気透過度係数)
 参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムについて、上記評価4で得た水蒸気透過度の測定値の平均値と上記評価1で求めた金属アルミニウム膜の厚みTの値との積を、そのガスバリアフィルムの初期疑似水蒸気透過度係数の値とした。
(評価6.常温屈曲処理後の水蒸気透過度)
 参考実施例1~3および参考比較例1~5で得た各ガスバリアフィルムから、幅210mm×長さ297mm(A4サイズ)の長方形の個片を採取し、ASTM F392に準拠して、ゲルボフレックステスター(テスター産業社製 BE1006)により、上記個片に対し屈曲処理を行った。上記屈曲処理は、上記個片の両短辺をゲルボフレックステスターのつかみ具に取り付け、上記個片を最大ねじれ角が440°となるようにねじりながら、3.5インチだけ縮め、次いで上記個片をねじらずに2.5インチだけさらに縮め、その後、上記個片を逆の行程で、最初の状態に戻すことを1サイクルとし、各個片について3サイクル実施した。屈曲処理後の各個片について、上記評価4の項で説明した方法および条件で水蒸気透過度を測定した。
 評価1から評価6までの結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2の結果より、参考実施例1~3のガスバリアフィルムは、参考比較例1~5のガスバリアフィルムと比較して、初期水蒸気透過度(評価4)、初期疑似水蒸気透過度係数(評価5)および屈曲試験後の水蒸気透過度(評価6)がいずれも低かった。これにより、(I/I)/Tおよび(A/B)/Tがそれぞれ所定の範囲にあるガスバリアフィルムは、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制可能であることが示唆された。
2.真空断熱材用外包材での評価
[実施例1]
 参考実施例1で得たガスバリアフィルムAを3つと、熱溶着可能なフィルムとして厚み50μmの直鎖状(線状)低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルムとを用いて、第1のガスバリアフィルムA//第2のガスバリアフィルムA//第3のガスバリアフィルムA//LLDPEフィルムの積層順を有する真空断熱材用外包材を得た。なお、上記積層順における「//」は、層間接着層を介した積層界面を意味する。また、第1~第3のガスバリアフィルムについて、第1のガスバリアフィルムAは、金属アルミニウム膜面が第2のガスバリアフィルム側を向くように配置し、第2のガスバリアフィルムAは、金属アルミニウム膜面が第3のガスバリアフィルム側を向くように配置し、第3のガスバリアフィルムAは、金属アルミニウム膜面が第2のガスバリアフィルム側を向くように配置した。第1~第3のガスバリアフィルムAおよびLLDPEフィルムは、ドライラミネート法により層間接着層を介して積層した。上記層間接着層は、上記積層順において、層間接着層を介して隣接する2つのフィルムのうち、一方のフィルムの表面に、下記配合比で調製した層間接着剤を、塗布量3.5g/mとなるように塗布して形成した。
(層間接着剤の調製)
 ポリエステルを主成分とする主剤、脂肪族系ポリイソシアネートを含む硬化剤、および酢酸エチルを、重量配合比が主剤:硬化剤:酢酸エチル=10:1:10となるように混合し、2液硬化型の層間接着剤を調製した。
[実施例2]
 第1~第3の各ガスバリアフィルムAを、参考実施例2で得たガスバリアフィルムBにしたこと以外は、実施例1と同様にして真空断熱材用外包材を得た。
[実施例3]
 第1~第3の各ガスバリアフィルムAを、参考実施例3で得たガスバリアフィルムCにしたこと以外は、実施例1と同様にして真空断熱材用外包材を得た。
[比較例1]
 第1~第3の各ガスバリアフィルムAを、参考比較例1のガスバリアフィルムDにしたこと以外は、実施例1と同様にして真空断熱材用外包材を得た。
[比較例2]
 第1~第3の各ガスバリアフィルムAを、参考比較例2で得たガスバリアフィルムEにしたこと以外は、実施例1と同様にして真空断熱材用外包材を得た。
[比較例3]
 第1~第3の各ガスバリアフィルムAを、参考比較例3で得たガスバリアフィルムFにしたこと以外は、実施例1と同様にして真空断熱材用外包材を得た。
(評価7.初期水蒸気透過度)
 実施例1~3および比較例1~3で得た真空断熱材用外包材について、初期水蒸気透過度を測定した。測定は、ISO 15106-5:2015(差圧法)に準拠して、水蒸気透過度測定装置(英国Technolox社製 「DELTAPERM」)を用いて、温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で測定した。測定は、各真空断熱材用外包材から、所望のサイズにサンプルを切り出し、厚み方向(積層方向)において対向する最表面のうち、熱溶着可能なフィルムとは反対側の最表面が高湿度側(水蒸気供給側)となるようにして、上記装置の上室と下室との間に装着し、透過面積約50cm(透過領域:直径8cmの円形)として温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で行った。1つの真空断熱材用外包材につき、3つのサンプルに対して測定を行い、それらの測定値の平均をその真空断熱材用外包材の水蒸気透過度の値とした。
(評価8.常温屈曲処理後の水蒸気透過度)
 実施例1~3および比較例1~3で得た真空断熱材用外包材について、上記評価6と同様にして試験片を切り出して、上記評価6と同じ条件で屈曲処理を行った。屈曲処理は各試験片について3サイクル実施した。屈曲処理後の各試験片について、上記評価7で説明した方法および条件で水蒸気透過度を測定した。
 評価7および評価8の結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3の結果より、実施例1~3で得た真空断熱材用外包材は、参考実施例1~3のガスバリアフィルムを構成に有するため、比較例1~3で得た真空断熱材用外包材と比較して、初期水蒸気透過度(評価7)、および屈曲試験後の水蒸気透過度(評価8)がいずれも低かった。これにより、(I/I)/Tおよび(A/B)/Tが共に所定の範囲にあるガスバリアフィルムを構成に含む真空断熱材用外包材は、初期の水蒸気バリア性能が良好であり、屈曲による水蒸気バリア性能の劣化を抑制可能であることが示唆された。
 1 … 基材
 2 … 金属アルミニウム膜
 10 … 真空断熱材用外包材
 12 … ガスバリアフィルム
 11 … 熱溶着可能なフィルム
 21 … 芯材
 20 … 真空断熱材

Claims (3)

  1.  熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、
     前記ガスバリアフィルムは、基材と、前記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、
     前記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材用外包材。
      1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
      (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
    (前記式(1)および式(2)中、Iは、前記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される前記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは前記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
  2.  芯材と、前記芯材が封入された外包材とを有する真空断熱材であって、
     前記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、
     前記ガスバリアフィルムは、基材と、前記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、
     前記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材。
      1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
      (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
    (前記式(1)および式(2)中、Iは、前記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される前記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは前記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
  3.  熱絶縁領域を有する物品および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、
     前記真空断熱材は、芯材と、前記芯材が封入された外包材とを有し、
     前記外包材は、熱溶着可能なフィルムおよびガスバリアフィルムを有し、
     前記ガスバリアフィルムは、基材と、前記基材の一方の面に形成された金属アルミニウム膜と、を有し、
     前記金属アルミニウム膜が、下記式(1)および式(2)を満たす、真空断熱材付き物品。
      1.0×10-3≦(I/I)/T≦3.5×10-3  … (1)
      (A/B)/T≧3.8×10-3           … (2)
    (前記式(1)および式(2)中、Iは、前記金属アルミニウム膜に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=38.5°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Iは、金属アルミニウム箔に対するCuKα線を用いたX線回折測定において2θ=44.6°±1.0°に位置する回折ピークのピーク強度(cps)を表し、Aは、蛍光X線分析により測定される前記金属アルミニウム膜のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Bは、蛍光X線分析により測定される金属アルミニウム箔のアルミニウム元素のピーク強度(kcps)を表し、Tは前記金属アルミニウム膜の厚み(nm)を表す。)
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