(57)【要約】【課題】外被材を伝わる熱伝導、いわゆるヒートブリッジ現象を抑制でき、かつ長期に亘って断熱効果を維持することが可能な真空断熱材を提供する。【解決手段】真空断熱材９は、芯材３をガスバリア性の外被材１０で覆って外被材１０の内部を減圧密封したものである。また、外被材１０は、外側から、保護層１１と、部分的にスリット１２を設けた金属箔層１３と、熱溶着層１４とを接着剤１５を用いて順次複層したものである。また、スリット１２は真空断熱材９の断熱部に位置するよう配置したものである。これにより、真空断熱材９の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱を抑制し、真空断熱材９の断熱効果を高めることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材をガスバリア性の外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材であって、前記外被材は、外側から、保護層と、部分的にスリットを設けた金属箔層と、熱溶着層とを接着剤を用いて順次複層したものであり、かつ、前記スリットは前記真空断熱材の断熱部に位置するよう配置したことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記スリットを、前記断熱部の周縁に設けることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記保護層または前記熱溶着層の少なくともいずれか一方に、金属もしくは無機酸化物を蒸着したことを特徴とする請求項１または２に記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯材を多層構造の外被材で減圧密封した真空断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題である温暖化の対策として省エネルギーを推進する動きが活発となっており、温冷熱利用機器に関しては、熱を有効活用するという観点から優れた断熱性能を有する真空断熱材が普及しつつある。
【０００３】
真空断熱材とは、グラスウールやシリカ粉末等の多孔質構造を有する芯材を、ガスバリア性を有する外被材で覆い内部を減圧密封することで、芯材の空間内に生じる気体の熱伝導を極小化したものである。
【０００４】
しかしながら、従来の真空断熱材は、外被材にアルミニウム箔とプラスチックフィルムとが複層されたものを用いることから、気体の熱伝導を極小化しても外被材の熱伝導率が高く、真空断熱材の外殻を伝わる熱伝導、いわゆるヒートブリッジ現象が真空断熱材の断熱効果を小さくするという課題を有していた。
【０００５】
この課題を解決するために、真空断熱材を構成する外被材が積層構成からなり、積層構成中に、セラミック蒸着構成の透明バリアフィルム層を設けた真空断熱材が報告されている。（例えば、特許文献１参照）
図９は、特許文献１に記載された従来の真空断熱材の断面図であり、図１０は特許文献１に記載された従来の真空断熱材に用いた外被材２の断面図である。
【０００６】
図９に示すように、真空断熱材１は、ガスバリア性のラミネートフィルムで構成された外被材２からなる袋に芯材３収納し、真空密封包装したものである。
【０００７】
また、図１０に示すように、外被材２は、外側から内側に向かって、延伸フィルム４、無機酸化物の蒸着薄膜層５、ガスバリア性被膜層６、無機酸化物の蒸着薄膜層５、ガスバリア性被膜層６、接着剤層１５、強度補強用フィルム７、接着剤層１５、延伸フィルム４、無機酸化物の蒸着薄膜層５、ガスバリア性被膜層６、無機酸化物の蒸着薄膜層５、ガスバリア性被膜層６、接着剤層１５、シーラント層８を積層したものである。
【０００８】
このように、金属箔の代わりにガスバリア性があり、熱伝導率が小さい無機酸化物を蒸着した外被材２を真空断熱材１に用いることにより、真空断熱材１の断熱効果を高めることが可能とされている。
【特許文献１】特開２００８−８３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記特許文献１の構成では、ガスバリア性や水蒸気バリア性は金属箔に劣り、また、ガスバリア性積層材料の晒される温度や湿度によって変化するため、真空断熱材内部の真空度を長期に亘って維持することが困難である。
【００１０】
本発明では、上記従来の課題を解決するものであり、真空断熱材の外被材を伝わる熱伝導、いわゆるヒートブリッジ現象を抑制でき、かつ長期に亘って断熱効果を維持することが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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、芯材をガスバリア性の外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材であって、前記外被材は、外側から、保護層と、部分的にスリットを設けた金属箔層と、熱溶着層とを接着剤を用いて順次複層したものであり、かつ、前記スリットは前記真空断熱材の断熱部に位置するよう配置したものである。
【００１２】
上記構成において、真空断熱材の断熱部に位置するよう、金属箔層へ部分的にスリットを設けることで、真空断熱材の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の真空断熱材は、真空断熱材の断熱部に位置するよう、金属箔層へ部分的にスリットを設けることで、真空断熱材の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱を抑制し、真空断熱材の断熱効果を高めることが可能となる。また、金属箔をガスバリア層として使用しているため、スリットを付与しない箇所では金属箔のガスバリア性および水蒸気バリア性を得ることができ、長期に亘って、真空断熱材の断熱効果を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の真空断熱材の発明は、芯材をガスバリア性の外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材であって、前記外被材は、外側から、保護層と、部分的にスリットを設けた金属箔層と、熱溶着層とを接着剤を用いて順次複層したものであり、かつ、前記スリットは前記真空断熱材の断熱部に位置するよう配置したものである。
【００１５】
上記構成において、真空断熱材の芯材上に位置するよう、金属箔層へ部分的にスリットを設けることで、真空断熱材の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱を抑制するという作用を有する。これにより、真空断熱材の断熱効果を高めることが可能となる。また、金属箔をガスバリア層として使用しているため、スリットを付与しない箇所では金属箔のガスバリア性および水蒸気バリア性を得ることができ、真空断熱材の内部真空度を長期に亘って維持するという作用を有する。これにより、長期に亘って、真空断熱材の断熱効果を維持することが可能となる。
【００１６】
なお、ここでスリットとは、金属箔層の裂け目であり、具体的には金属箔層を除く保護層と熱溶着層とが接着剤により複層されている部分を指す。
【００１７】
なお、スリットの付与方法に関しては、特に指定するものでは無いが、金属箔層を、保護層や熱溶着層等の他層と複層する工程の前または後に、トムソン刃やカッター刃、刃を複数配置したローラー等従来公知の技術を用いて付与する方法が考えられる。なかでも、スリット付与後に他層を複層するとスリット部に接着剤が充填されるため、外被材の引張強度や突き刺し強度が向上することが予想される。従って、スリット付与後に他層を複層する方法が好ましいと考える。
【００１８】
また、スリットの付与形態に関しては、特に指定するものではなく、希望する熱伝導率に応じて、スリット幅やスリット数を自由に選定することができる。
【００１９】
なお、ここで、真空断熱材の断熱部とは、真空断熱材を芯材の厚み方向に見たときに、外被材の間に芯材がある部分のことを指す。
【００２０】
次に、真空断熱材の構成材料について説明する。
【００２１】
芯材は、真空断熱材の断熱部を形成するものであり、断熱部の骨格としての役割を果たすものである。
【００２２】
なお、芯材の種類に関しては、特に指定するものではないが、気相比率９０％前後の多孔体、具体的にはウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォームなどの連続気泡体や、グラスウールやロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維などの繊維体、パーライトや湿式シリカ、乾式シリカなどの粉体など、従来公知の材料が利用できる。
【００２３】
外被材は、真空断熱材の真空度を維持する役割を果たすものであり、最内層を熱溶着層とし、中間層にはガスバリア層として金属箔を有し、最外層には表面保護層を設け、それらをそれぞれラミネートしたものである。
【００２４】
なお、熱溶着層としては、特に指定するものではないが、低密度ポリエチレンフィルム、直鎖低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの混合体が使用できる。
【００２５】
また、ガスバリア層としては、アルミニウム箔や銅箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレートフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体へアルミニウムや銅等の金属原子を蒸着したフィルム等が使用できる。
【００２６】
また、表面保護層としては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等従来公知の材料が使用できる。
【００２７】
なお、真空断熱材の製造方法に関しては、特に指定するものではないが、一枚の外被材を折り返し、対向する外被材の端部に位置する熱溶着層同士を熱溶着することで得た袋状の外被材中に芯材を挿入し、減圧下にて袋状外被材の開口部に位置する熱溶着層同士を熱溶着する製造方法や、熱溶着層同士が対向するよう二枚の外被材を用意し、各外被材の端部に位置する熱溶着層同士を熱溶着することで得た袋状の外被材中に芯材を挿入し、減圧下にて袋状外被材の開口部付近に位置する熱溶着層同士を熱溶着する製造方法、熱溶着層を有するガスバリア性の外被材の熱溶着層同士を対向させた間に対向する二つの伝熱面を有する板状の芯材が互いに離間するように複数配置し、減圧空間下で前記外被材の周縁付近に位置する熱溶着層同士を熱溶着し、減圧空間を常圧に戻すことで対向する熱溶着層同士を未溶着の状態で密着させると同時に外被材の未溶着部を熱溶着する製造方法、熱溶着層を有するガスバリア性の外被材の熱溶着層同士を対向させた間に対向する二つの伝熱面を有する板状の芯材が互いに離間するように複数配置し、減圧空間下で前記外被材の周縁付近に位置する熱溶着層同士を熱溶着し、減圧空間を常圧に戻すことで対向する熱溶着層同士を未溶着の状態で密着させた後、常圧下で、外被材の未溶着部分を熱溶着する製造方法等が利用できる。
【００２８】
また、請求項２に記載の真空断熱材の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スリットを、前記断熱部の周縁に設けたものである。
【００２９】
真空断熱材の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱は、断熱部の端部から中心部に向かう際に減衰するため、スリットを断熱部の周縁に設けることで、真空断熱材の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱を効果的に抑制することが可能となる。
【００３０】
また、請求項３に記載の真空断熱材の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記保護層または前記熱溶着層の少なくともいずれか一方に、金属もしくは無機酸化物を蒸着したものである。
【００３１】
大気中のガスや水蒸気が、金属箔層に設けられたスリットを介して真空断熱材中に浸入すると、真空断熱材の断熱効果が低下し、スリットの付与によって得られた熱伝導の抑制効果が減少すると予想される。そこで、保護層または熱溶着層の少なくともいずれか一方に、金属もしくは無機酸化物を蒸着すると、スリットを介して浸入するガスや水蒸気を抑制する作用を有する。これにより、真空断熱材の断熱方向に対して水平に金属箔を伝わる熱の抑制効果を保ち、かつ真空断熱材の断熱効果を長期にわたって維持することが可能となる。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図であり、図２は、同実施の形態の真空断熱材に用いた外被材の構成を示す模式図である。
【００３４】
図１、図２に示すように、真空断熱材９は、芯材３をガスバリア性の外被材１０で覆って外被材１０の内部を減圧密封したものである。また、外被材１０は、外側から、保護層１１と、部分的にスリット１２を設けた金属箔層１３と、熱溶着層１４とを接着剤１５を用いて順次複層したものである。
【００３５】
以上のように構成された真空断熱材９について、スリット１２を付与したときの熱伝導抑制効果について確認した結果を実施例１から実施例３に示し、比較例を比較例１および比較例２に示す。なお、本実施の形態では、真空断熱材９の芯材３として、ガラス繊維の成形体（厚さ８ｍｍ）を用いた。
【００３６】
また、熱伝導抑制効果は、図３に示すとおり、真空断熱材９の断熱部のうち、一方の面を５０℃に保った熱板１６上に静置させ、他方の面には断熱部の端部から中心部を結ぶ直線上に熱流センサー１７を複数個取り付け、真空断熱材９の温度が安定したときの表面温度と、熱流束から算出した個々の熱伝導率を測定し、断熱部の端部と中心それぞれの熱伝導率の差分を真空断熱材９の外被材１０を伝わる熱伝導、いわゆるヒートブリッジ現象による熱伝導率成分とした。
【００３７】
（実施例１）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とをそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、金属箔層１３のスリット１２の位置がラミネートフィルムの中央からそれぞれ左右３０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリットを２本設けた後にラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第一の外被材１０を得た。
【００３８】
また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）と、それぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリット１２を付与せずにラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００３９】
次に、これらの外被材１０を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材９を手に入れた。このように作製した真空断熱材９は、真空断熱材９の断熱部の中央から３０ｍｍの距離に、長辺方向とほぼ平行にスリットが設けられている。
【００４０】
この真空断熱材９の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００１８Ｗ／ｍＫ、０．００２３Ｗ／ｍＫ、０．００２５Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００７Ｗ／ｍＫであった。
【００４１】
（実施例２）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、スリット１２の位置がラミネートフィルムの中央からそれぞれ左右１１０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリットを２本設けた後にラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第一の外被材１０を得た。
【００４２】
また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリットを付与せずにラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００４３】
次に、これらの外被材１０を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材９を手に入れた。このように作製した真空断熱材９は、真空断熱材９の断熱部の中央から１１０ｍｍの距離に、長辺方向とほぼ平行にスリット１２が設けられている。
【００４４】
この真空断熱材９の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００２０Ｗ／ｍＫ、０．００２２Ｗ／ｍＫ、０．００２５Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００５Ｗ／ｍＫであった。
【００４５】
（実施例３）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、スリット１２の位置がラミネートフィルムの中央からそれぞれ左右３０ｍｍ、７０ｍｍ、１１０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリット１２を６本設けた後にラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第一の外被材１０を得た。また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリットを付与せずにラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００４６】
次に、これらの外被材１０を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材９を手に入れた。このように作製した真空断熱材９は、真空断熱材９の断熱部の中央から３０ｍｍ、７０ｍｍ、１１０ｍｍの距離に、長辺方向とほぼ平行にスリット１２が設けられている。
【００４７】
この真空断熱材９の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００１９Ｗ／ｍＫ、０．００２１Ｗ／ｍＫ、０．００２２Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００３Ｗ／ｍＫであった。
【００４８】
（比較例１）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリットを付与せずにラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる外被材を２枚得た。
【００４９】
次に、これらの外被材を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材を手に入れた。
【００５０】
この真空断熱材の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００２２Ｗ／ｍＫ、０．００２６Ｗ／ｍＫ、０．００３４Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．００１２Ｗ／ｍＫであった。
【００５１】
（比較例２）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、スリット１２の位置がラミネートフィルムの中央からそれぞれ左右１４０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリットを２本設けた後にラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第一の外被材を得た。また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリットを付与せずにラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００５２】
次に、これらの外被材を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材を手に入れた。このように作製した真空断熱材は、真空断熱材の断熱部上にスリットは存在せず、対向する外被材同士が密着した部分にスリットが設けられている。
【００５３】
この真空断熱材の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００２３Ｗ／ｍＫ、０．００２７Ｗ／ｍＫ、０．００３６Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．００１３Ｗ／ｍＫであった。
【００５４】
以上のように構成された真空断熱材について、熱伝導抑制効果を確認した結果（実施例１〜３および比較例１，２）を（表１）および図４に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
（表１）および図４の結果から、金属箔層１３へ部分的に設けたスリット１２を真空断熱材９の断熱部に位置するよう配置することで、真空断熱材９の断熱方向に対して水平に金属箔層１３を伝わる熱を抑制する効果を確認し、また、スリット１２を断熱部の周縁に設けることで真空断熱材９の断熱方向に対して水平に金属箔層１３を伝わる熱をより抑制する効果があることを確認した。
【００５７】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図であり、図６は、同実施の形態の真空断熱材に用いた外被材の構成を示す模式図である。
【００５８】
図５、図６に示すように、真空断熱材９は、芯材３をガスバリア性の外被材１０で覆って外被材１０の内部を減圧密封したものである。また、外被材１０は、外側から、保護層１１と、部分的にスリット１２を設けた金属箔層１３と、熱溶着層１４とを接着剤１５を用いて順次複層したものである。なお、保護層１１は、金属箔１３と対向する面に金属または無機酸化物を蒸着した蒸着層１８を設けている。
【００５９】
以上のように構成された真空断熱材９について、スリット１２を付与したときの熱伝導抑制効果について確認した結果を実施例４から実施例６に示し、比較例を比較例３および比較例５に示す。なお、本実施の形態では、真空断熱材９の芯材３として、ガラス繊維の成形体（厚さ８ｍｍ）を用いた。
【００６０】
また、熱伝導抑制効果は、実施の形態１と同様の評価を行ったのち、８０℃の雰囲気下に真空断熱材９を２週間静置させた後に再度、熱伝導率抑制効果を評価することで、ヒートブリッジ現象による熱伝導率成分および蒸着層１８の追加による真空断熱材９の熱伝導率の変化を比較した。
【００６１】
（実施例４）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、スリット１２の位置がラミネートフィルムの中央からそれぞれ左右３０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリットを２本設けた後にラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第一の外被材を１０得た。また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ幅３２０ｍｍで用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリットを付与せずにラミネートフィルムの両端を各１０ｍｍ幅で切り取ることで幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００６２】
次に、これらの外被材１０を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材９を手に入れた。このように作製した真空断熱材９は、真空断熱材９の断熱部の中央から３０ｍｍの距離に、長辺方向とほぼ平行にスリットが設けられている。
【００６３】
この真空断熱材９の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ、０．００２０Ｗ／ｍＫ、０．００２４Ｗ／ｍＫ、０．００２８Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００８Ｗ／ｍＫであった。
【００６４】
この真空断熱材９を８０℃の雰囲気下に２週間静置させた後、再度熱伝導率抑制効果を評価したところ、熱伝導率は、それぞれ０．００３２Ｗ／ｍＫ、０．００３５Ｗ／ｍＫ、０．００３９Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００７Ｗ／ｍＫであった。また、真空断熱材９の断熱部中央の熱伝導率を比較したところ、本実施例における蒸着層１８の追加による真空断熱材９の熱伝導率変化は０．００１２Ｗ／ｍＫであった。
【００６５】
（実施例５）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１として酸化アルミニウム蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、スリット１２の間隔が２２０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリット１２を２本設け、幅３００ｍｍとなる第一の外被材１０を得た。また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリット１２を付与しない幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００６６】
次に、これらの外被材１０を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材９を手に入れた。このように作製した真空断熱材９は、真空断熱材９の断熱部の中央から１１０ｍｍの距離に、長辺方向とほぼ平行にスリット１２が設けられている。
【００６７】
この真空断熱材９の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００１８Ｗ／ｍＫ、０．００１９Ｗ／ｍＫ、０．００２５Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００７Ｗ／ｍＫであった。
【００６８】
この真空断熱材９を８０℃の雰囲気下に２週間静置させた後、再度熱伝導率抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００２６Ｗ／ｍＫ、０．００２９Ｗ／ｍＫ、０．００３１Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００５Ｗ／ｍＫであった。また、真空断熱材９の断熱部中央の熱伝導率を比較したところ、本実施例における蒸着層１８の追加による真空断熱材９の熱伝導率変化は０．０００８Ｗ／ｍＫであった。
【００６９】
（実施例６）
第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１として二酸化珪素蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行う際、スリット１２の間隔が４０ｍｍ、４０ｍｍ、６０ｍｍ、４０ｍｍ、４０ｍｍとなるようにカッター刃をアルミニウム箔に押し当てることでスリット１２を６本設け、幅３００ｍｍとなる第一の外被材１０を得た。また、第一の保護層１１としてナイロンフィルム（１５μｍ）と、第二の保護層１１としてポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）と、金属箔層１３としてアルミニウム箔（６μｍ）と、熱溶着層１４として直鎖低密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とそれぞれ用意し、接着剤１５としてポリオールとポリイソシアネートと酢酸エチルを用いてドライラミネートを行い、スリットを付与しない幅３００ｍｍとなる第二の外被材を得た。
【００７０】
次に、これらの外被材１０を長さ４００ｍｍにそれぞれ切り出したのち、各熱溶着層１４同士を熱溶着し、三方シール袋を作製した。この三方シール袋の中に長さ３５０ｍｍ、幅２６０ｍｍ、厚み５ｍｍからなるガラス繊維の成形体を挿入し、真空チャンバー内で袋内を減圧状態に保ったまま、三方シール袋の開口部を熱溶着し、真空断熱材９を手に入れた。このように作製した真空断熱材９は、真空断熱材９の断熱部の中央から３０ｍｍ、７０ｍｍ、１１０ｍｍの距離に、長辺方向とほぼ平行にスリット１２が設けられている。
【００７１】
この真空断熱材９の断熱部の中央と、断熱部の中央から４５ｍｍ、断熱部の中央から９０ｍｍとなる位置に長さ５０ｍｍ、幅３０ｍｍの熱流センサー１７を配置し、熱伝導抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００２１Ｗ／ｍＫ、０．００２２Ｗ／ｍＫ、０．００２５Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００４Ｗ／ｍＫであった。
【００７２】
この真空断熱材９を８０℃の雰囲気下に２週間静置させた後、再度熱伝導率抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００２８Ｗ／ｍＫ、０．００３０Ｗ／ｍＫ、０．００３１Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００３Ｗ／ｍＫであった。また、真空断熱材９の断熱部中央の熱伝導率を比較したところ、本実施例における蒸着層１８の追加による真空断熱材９の熱伝導率変化は０．０００７Ｗ／ｍＫであった。
【００７３】
（比較例３）
実施例４で使用した真空断熱材を８０℃の雰囲気下に２週間静置させた後、再度熱伝導率抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００５２Ｗ／ｍＫ、０．００５４Ｗ／ｍＫ、０．００５８Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００６Ｗ／ｍＫであった。また、真空断熱材の断熱部中央の熱伝導率を比較したところ、蒸着層の追加による真空断熱材９の熱伝導率変化は０．００３４Ｗ／ｍＫであった。
【００７４】
（比較例４）
実施例５で使用した真空断熱材を８０℃の雰囲気下に２週間静置させた後、再度熱伝導率抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００４８Ｗ／ｍＫ、０．００５０Ｗ／ｍＫ、０．００５４Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．０００６Ｗ／ｍＫであった。また、真空断熱材の断熱部中央の熱伝導率を比較したところ、蒸着層の追加による真空断熱材の熱伝導率変化は０．００２８Ｗ／ｍＫであった。
【００７５】
（比較例５）
実施例６で使用した真空断熱材を８０℃の雰囲気下に２週間静置させた後、再度熱伝導率抑制効果を評価したところ、熱伝導率はそれぞれ０．００６３Ｗ／ｍＫ、０．００６４Ｗ／ｍＫ、０．００６７Ｗ／ｍＫであり、ヒートブリッジ現象起因の熱伝導率成分は０．００３４Ｗ／ｍＫであった。
【００７６】
以上のように構成された真空断熱材について、熱伝導抑制効果を確認した結果（実施例４〜６および比較例３〜５）を（表２）、（表３）、図７および図８に示す。
【００７７】
【表２】
2010071338.tif 000004
【００７８】
【表３】
2010071338.tif 000005
【００７９】
（表２）、（表３）、図７および図８の結果から、保護層１１または熱溶着層１４のいずれか一方に金属または無機酸化物を蒸着することで、真空断熱材９の断熱部に付与したスリット１２による熱伝導抑制効果を保ち、かつ真空断熱材９の断熱効果を長期に亘って維持することが可能であることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の真空断熱材は、金属箔のガスバリア性を損なうことなく真空断熱材の外被材を伝わる熱が抑制可能であることから、冷蔵庫やジャーポット等の民生機器、住宅や商業施設ならびに工場や事務所における断熱効果の向上と長期信頼性の確保が両立可能である。また、断熱効果が向上するため、新築住宅や既存住宅、商業施設や工場、事務所等の断熱材として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図
【図２】同実施の形態の真空断熱材に用いた外被材の構成を表す模式図
【図３】同実施の形態の真空断熱材における熱伝導抑制効果の評価方法を示す模式図
【図４】同実施の形態の真空断熱材における熱伝導抑制効果を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図
【図６】同実施の形態の真空断熱材に用いた外被材の構成を表す模式図
【図７】同実施の形態の真空断熱材における熱伝導抑制効果を示す特性図
【図８】同実施の形態の真空断熱材における断熱効果持続性の比較を表す説明図
【図９】従来の真空断熱材の断面図
【図１０】従来の真空断熱材に用いた外被材の構成を表す模式図
【符号の説明】
【００８２】
３    芯材
９    真空断熱材
１０  外被材
１１  保護層
１２  スリット
１３  金属箔層
１４  熱溶着層
１５  接着剤
１８  蒸着層
【図１】
2010071338.tif 000006
【図２】
2010071338.tif 000007
【図３】
2010071338.tif 000008
【図４】
2010071338.tif 000009
【図５】
2010071338.tif 000010
【図６】
2010071338.tif 000011
【図７】
2010071338.tif 000012
【図８】
2010071338.tif 000013
【図９】
2010071338.tif 000014
【図１０】
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