(57)【要約】【課題】真空断熱材のリサイクル時において、芯材の材質を容易に判断可能な真空断熱材を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係る真空断熱材５０は、繊維集合体からなる芯材５１と、芯材５１を収納する内袋材５３と、内袋材５３を収納する外袋材５４とを含み、外袋材５４の表面に芯材５１の材質に関する情報が表示されている。また、芯材の材質に関する情報として、芯材の材質名称を示す情報が表示され、また、芯材の耐熱温度が表示されている。さらに、芯材５１の繊維集合体に凹凸を設け、外袋材５４の内部を減圧して密封することで外袋材表面に芯材の材質に関する情報が表示されること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維集合体からなる芯材と、
前記芯材を収納する内袋材と、
前記内袋材を収納する外袋材とを含み、
前記外袋材の表面に前記芯材の材質に関する情報が表示されていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
請求項１において、
前記芯材の材質に関する情報として、前記芯材の材質名称を示す情報が表示されることを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記芯材の材質に関する情報として、前記芯材の耐熱温度が表示されることを特徴とする真空断熱材。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記繊維集合体に凹凸を設け、前記外袋材の内部を減圧して密封することで前記外袋材表面に前記芯材の材質に関する情報が表示されることを特徴とする真空断熱材。
【請求項５】
請求項１、２、３または４において、
異なる材質によって構成された複数の前記芯材を含み、
複数の前記芯材が夫々の材質毎に異なる前記内袋材に収納されていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５において、
前記内袋剤の材質が前記芯材の材質と同一であることを特徴とする真空断熱材。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６において、
前記芯材の材質に関する情報として、前記繊維集合体が材質に応じた色に着色されていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６または７において、
前記芯材は、再利用の際に加工が不要であることを特徴とする真空断熱材。
【請求項９】
繊維集合体からなる芯材と、前記芯材を収納する内袋材と、前記内袋材を収納する外袋材と、からなる真空断熱材の製造方法において、
前記内袋材に収納された繊維集合体を熱処理することで、前記芯材の材質に関する情報を凹凸形状で形成した後に硬化させ、
前記外袋材の内部を減圧処理することで、前記外袋材を前記凹凸形状に沿って密着させて前記芯材の材質情報を可視表示する
ことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及びその製造方法に係わり、繊維集合体からなる芯材の材質に関する情報を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、断熱材として優れている真空断熱材は冷蔵庫や給湯器、自動販売機等幅広く使用されている。真空断熱材においては、外袋材により外部から水分やガスの透過を遮断している。しかしながら、一度使用された真空断熱材は、遮断しきれない水分やガスにより真空断熱材内部の真空度が低下することから、熱伝導率が悪化し性能が低下してしまう。そのため、一度使用された真空断熱材をそのまま再利用することは困難であり、廃棄処分もしくは芯材を取り出してリサイクルされることが一般的である。
一般的に真空断熱材の芯材として使用されているガラス繊維は、一度真空減圧した状態で長時間経過すると繊維が破壊され、熱伝導率が悪化し性能が低下してしまう。従って、上記真空断熱材をリサイクルするためには加工が必要であり、その加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９０４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の真空断熱材では、構成としてガラス繊維が芯材に使用されており、ガラス繊維をそのままリサイクルしようとすると、繊維が減圧により破損しているため、作業性が悪く困難であった。また、減圧状態にしたガラス繊維をリサイクルするためには、一度ガラス繊維を細かく粉砕し、それを指定の寸法で成型しなくてはならない。
これに対して、樹脂繊維を芯材として用いることで、減圧しても繊維が破損されないため、そのままリサイクルすることができる。しかし、樹脂繊維は減圧しても繊維の破損が少ないものの、リサイクルした場合に材質と耐熱温度が分からなくなってしまう。芯材の仕様が分からず耐熱温度を超えた高温環境で使用した場合、樹脂繊維が熱により溶けて繊維同士が溶着し、断熱性能が低下してしまう。
【０００５】
なお、上記課題は、芯材として樹脂繊維を用いる場合に限らず、上述したようにリサイクル時に加工を必要としない芯材であれば、同様に課題となり得る。従って、芯材として無機繊維を用いる場合であっても有機繊維を用いる場合であっても本発明を適用可能である。また、再利用の際に加工が不要である芯材に限らず、加工が必要となる芯材であっても、同様に課題となり得る。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、真空断熱材のリサイクル時において、芯材の材質を容易に判断可能な真空断熱材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。  
繊維集合体からなる芯材と、前記芯材を収納する内袋材と、前記内袋材を収納する外袋材とを含む真空断熱材で合って、前記外袋材の表面に前記芯材の材質に関する情報が表示されている構成とする。さらに、前記芯材の材質に関する情報として、前記芯材の材質名称を示す情報が表示される構成とする。さらに、前記芯材の材質に関する情報として、前記芯材の耐熱温度が表示される構成とする。さらに、前記繊維集合体に凹凸を設け、前記外袋材の内部を減圧して密封することで前記外袋材表面に前記芯材の材質に関する情報が表示される構成とする。さらに、異なる材質によって構成された複数の前記芯材を含み、複数の前記芯材が夫々の材質毎に異なる前記内袋材に収納されている構成とする。さらに、前記内袋剤の材質が前記芯材の材質と同一である構成とする。さらに、前記芯材の材質に関する情報として、前記繊維集合体が材質に応じた色に着色されている構成とする。さらに、前記芯材は、再利用の際に加工が不要である構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、真空断熱材のリサイクル時において、芯材の材質を容易に判断可能な真空断熱材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る真空断熱材の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る真空断熱材外観図である。
【図３】本発明の実施形態に係る真空断熱材の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００１０】
図１は本実施形態に係る真空断熱材５０の構成例を示す図である。真空断熱材５０の構成は、芯材５１を構成する樹脂繊維５２ａ及びグラスウール５２ｂ並びに吸着剤５５を内袋材５３で包み、更にガスバリヤ性を有する外袋材５４で真空包装されている。本実施例においては芯材５１の樹脂繊維５２ａとしてポリスチレン繊維を用いたが、減圧時に繊維損傷のないポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の樹脂繊維を用いることもできる。内袋材５３については、ポリエチレンフィルムを用いたが、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等、吸湿性が低く熱溶着でき、アウトガスが少ないものを用いることもできる。
【００１１】
吸着剤５５には物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、水分やガスを吸着するものであれば良く、シリカゲルや酸化カルシウム、塩化カルシウム、酸化ストロンチウム等の化学反応型吸着剤を用いることもできる。また、吸着剤５５の配置については樹脂繊維５２ａとグラスウール５２ｂを包む内袋材５３の間に設置したが、芯材５１と内袋材５３の中間や内袋材５３と外袋材５４の間に設置することもできる。しかし、芯材５１と内袋材５３の中間に配置するとリサイクル時の取出し性が悪くなることや、内袋材５３と外袋材５４の間に設置すると真空断熱材５０としたときの外観が悪くなることを考慮すると、吸着剤５５は樹脂繊維５２ａとグラスウール５２ｂを包む内袋材５３の間に設置することが好ましい。
【００１２】
外袋材５４については表面層として吸湿性が低いポリプロピレンフィルムを、防湿層としてポリエチレンテレフタレートフィルムにアルミ蒸着層を設け、ガスバリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体フィルムにアルミ蒸着層を設けて、防湿層のアルミ蒸着層と向かい合わせるように貼り合せた。外袋材５４のラミネート構成については、前記材質の４層構成としたが、同等のガスバリヤ性、耐熱、突き刺し強度を有したポリアミドフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム等であれば前記構成に限定するものではない。
【００１３】
図２は本実施形態に係る真空断熱材５０の外観図である。樹脂繊維５２ａの表面に樹脂繊維表示５７と耐熱温度表示５８の凹凸を設けたものである。樹脂繊維表示５７は、樹脂繊維５２ａの材質名称を示す情報である。図２の例においては、ポリスチレンの略称として“ＰＳ”が表示されている。また、耐熱温度表示５８は、樹脂繊維５２ａの耐熱温度を示す情報である。本実施形態においては熱処理により樹脂繊維５２ａの表面を溶融させて凹凸を形成した後に硬化させて凹凸を設けた。即ち、焼印を押圧するように図２に示すような樹脂繊維表示５７及び耐熱温度表示５８に相当する凹凸形状が形成される。そして、外袋材の内部を真空引きすることにより、外袋材が上記凹凸形状に沿って密着し、図２に示すような樹脂繊維表示５７及び耐熱温度表示５８が構成される。
熱による表面成型の他にも、図２に示すような樹脂繊維表示５７及び耐熱温度表示５８に相当する凹凸形状が形成されたプラスチック部材やシートを入れることでも外袋材表面に表示をすることも可能である。樹脂繊維５２ａの表面に凹凸を設けて真空断熱材５０として減圧することで、外袋材５４の表面に樹脂繊維表示５７と耐熱温度表示５８を表示することができる。これにより、芯材５１をリサイクルした後においても、真空引きをするだけで樹脂繊維表示５７等が表示されるため、外袋材５４の表面にプリントする等、情報を表示するための工程が不要である。また、真空断熱材５０の使用されている芯材５１を外袋材５４の減圧を解除することなく確認することができる。真空断熱材５０の外観から使用している芯材５１を確認することができることから、リサイクル時において、使用されている芯材５１の材質ごとに真空断熱材５０を分別することで、外袋材５４を開封した後に芯材５１の樹脂繊維５２ａを材質別に分別する手間を少なくすることができる。
【００１４】
樹脂繊維５２ａを真空断熱材５０としてそのまま利用する場合は、樹脂繊維５２ａが劣化していない必要がある。樹脂繊維５２ａは減圧しても繊維破損は少ないものの、高温環境下で使用した場合、樹脂繊維５２ａが熱により溶けて繊維同士が溶着してしまう。そのため、耐熱温度表示５８をすることでリサイクル後においても軟化温度以下で使用することで芯材５１の樹脂繊維５２ａを熱溶着で劣化することなく、繰返し使うことができる。
【００１５】
本実施形態において繊維に用いているポリスチレンの一般的なガラス転移点は１００℃であるが、繊維化することによって径が細くなるため、少ない熱量で溶ける。また、真空断熱材とすることで繊維に圧力がかかることで、繊維同士の接触部が溶着し易くなる。具体的には、実際に高温環境下である８０℃に放置すると樹脂表面が溶着し、７０℃環境下に放置しても溶着しないことから、耐熱温度を７０℃とした。なお、本実施形態ではポリスチレン繊維を用いたが、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等のそれぞれの耐熱温度を表示することで、他の樹脂繊維を用いることも可能である。また芯材５１として樹脂繊維５２ａとグラスウール５２ｂの２層構造としたが、２層構造に限定するものではなく、単一の材質の樹脂繊維や、複数の材質の樹脂繊維で構成することもできる。
【００１６】
図３は本発明の実施形態の真空断熱材５０の一例を示した構成図である。樹脂繊維５２ａとグラスウール５２ｂをそれぞれ内袋材５３ａと５３ｂで包んだ構成である。芯材５１を別々にすることで分別を容易にするだけでなく、内袋材５３ａを樹脂繊維５２ａと同じ材質の樹脂を使用することで、内袋材５３ａごとリサイクルすることができる。
【００１７】
リサイクルにおいては、芯材５１として樹脂繊維５２ａを真空断熱材５０の芯材５１としてそのまま利用することで最もエネルギーを少なくリサイクルできるため望ましいが、前記樹脂をペレット化し他の製品の原料とすることもできる。樹脂ペレット化する場合においては、材質別に樹脂をリサイクルする必要があり、他種の樹脂繊維５２ａが混入することは好ましくない。そのため、樹脂繊維表示５６をすることで樹脂ごとに分別し、良質のリサイクル樹脂ペレットにすることができる。
【００１８】
また、樹脂繊維５２ａを材質別に着色することでより分別をしやすくすることができる。この場合、材質名や耐熱温度等の材質に関する情報と、樹脂繊維５２ａに付与した色とを関連付けたテーブルを予め作成しておくことにより、リサイクルの際に、芯材として用いられている材質を容易に判別することが可能となる。尚、上記予め作成されたテーブルは、その情報のみを公開して流通させる他、上記真空断熱材が適用される冷蔵庫等の機器に添付して表示しても良い。
実際に図１の構成の真空断熱材５０を７０℃の環境下で１０年相当の樹脂繊維５２ａを真空断熱材５０の芯材５１としてリサイクルしたところ、熱伝導率１．９〜２．０ｍＷ／ｍ・Ｋと良好な値であった。これを７０℃環境下で１０年相当経過後の熱伝導率を検証した結果、１０〜１１ｍＷ／ｍ・Ｋと１０年相当経過後も断熱性能が良い結果が得られた。
【００１９】
本発明は以上説明した如き構成を有するものであるから、次の如き効果を有する物である。即ち、真空断熱材５０の芯材５１として樹脂繊維５２ａを用いて、樹脂繊維表示５６と耐熱温度表示５７の凹凸を設けることで、リサイクル時において、外袋材５４の真空を解除せずに判別することができる。また、容易に芯材の材質を判断可能であるため、その耐熱温度も容易に判明し、芯材５１を耐熱温度以下で真空断熱材５０としてリサイクルですることができる。その結果、繊維溶着等が発生せず、断熱性能が劣化しない環境で芯材５１を再利用することができる。
尚、上記実施形態においては、図２において説明したように、芯材の材質に関する情報として、樹脂繊維表示５７及び耐熱温度表示５８を設ける場合を例として説明したが、いずれか一方のみを設けても良い。また、樹脂繊維表示５７や耐熱温度表示５８に限らず、芯材の材質に関する情報であれば適用可能であり、少なくとも、芯材の耐熱温度を判断することができる情報が表示されていれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２０】
５０  真空断熱材、
５１  芯材、
５２ａ  樹脂繊維、
５２ｂ  グラスウール、
５３  内袋材、
５４  外包材、
５５  吸着剤、
５６  樹脂繊維表示、
５７  耐熱温度表示
【図１】
2010276170.tif 000003
【図２】
2010276170.tif 000004
【図３】
2010276170.tif 000005