(57)【要約】【課題】真空断熱材が長期間に渡って使用されも、高い真空状態を保持することのできるように、屈曲によるピンホールの発生とガスバリア性の低下とを共に防止することができる外装材を提供すること。【解決手段】外側から順に、表面保護層１０、バリヤ層２０、シーラント層３０からなる真空断熱材の外装材１であって、表面保護層に、延伸ポリプロピレンフィルム１１と延伸ナイロンフィルム１２を積層して用い、バリヤ層に、アルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム２１とアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム２２を積層して用いた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側から順に、表面保護層、バリヤ層、シーラント層からなる真空断熱材の外装材であって、
前記表面保護層に、延伸ポリプロピレンフィルムと延伸ナイロンフィルムを積層して用い、
前記バリヤ層に、酸化金属の薄膜を有する無機蒸着フィルムと金属薄膜を有する金属蒸着フィルムを積層して用いたことを特徴とする真空断熱材の外装材。
【請求項２】
前記酸化金属の薄膜が酸化アルミニウムの薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材の外装材。
【請求項３】
前記金属薄膜がアルミニウムの薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱材の外装材。
【請求項４】
前記無機蒸着フィルムの蒸着基材がポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空断熱材の外装材。
【請求項５】
前記金属蒸着フィルムの蒸着基材がエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空断熱材の外装材。
【請求項６】
前記シーラント層が、密度が０．９３５ｇ／ｃｍ３以下の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の真空断熱材の外装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材の外装材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱材は、芯材を外装材で包み、芯材の周囲を真空状態にして周囲の外装材同士をシールして密封することにより、気体による熱伝導率を限りなくゼロに近づけて、断熱性能を高めた断熱材である。
【０００３】
外装材は内部の真空度を保つため、ガスバリア性が要求される。しかしながら、以上のように構成された従来の真空断熱材は、ガスバリア性フィルムとしてアルミ箔を使用しているため、真空断熱材の外装材を伝わる熱伝導、いわゆるヒートブリッジ現象によって真空断熱材の断熱効果が小さくなる。
【０００４】
そこで、ヒートブリッジ現象を解決するために、ガスバリア性フィルムを金属箔ではなく、蒸着膜を有するガスバリア性フィルムに変更した外装材を用いた真空断熱材がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
この真空断熱材では、外装材（外被材）のガスバリア性を高めるために、ガスバリア性フィルムを複数積層することが望ましく、さらに、蒸着膜の支持基材として、ガスバリア性の高い材料を使用することが望ましいとされている。
【０００６】
しかしながら、この真空断熱材の外装材の端部のシール部分と、その近傍の真空にしたときに芯材がなくて外装材同士が密着した部分とからなるヒレ部では、芯材が入っている部分に比べて断熱性能が低くなるので、断熱性能を保つためにヒレ部は折り曲げられている。この折り曲げの際にピンホールが発生し、真空断熱材としての機能が損なわれるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のような問題を解決するため、本出願人は、特願２０１３−０７７６０４号明細書にて、表面保護層、バリヤ層、シーラント層からなる真空断熱材の外装材であって、表面保護層に、延伸ポリプロピレンフィルムと延伸ナイロンフィルムを積層して用い、バリヤ層に、アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムとアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムを積層して用いて構成された外装材を提案した。
【０００９】
この特願２０１３−０７７６０４号明細書に記載の外装材は、その実施例に記載のように、繰り返してひねりを加えた後にもピンホールが全く確認できなかった。
【００１０】
以上のように、特願２０１３−０７７６０４号明細書に記載の外装材は、屈曲によってピンホールが発生することはないが、それにも拘らず、繰り返してひねりを加えた後にはガスバリア性が低下し、したがって、屈曲後には所期の性能が得られないことが分かった。
【００１１】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたもので、屈曲によるピンホールの発生とガスバリア性の低下とを共に防止することができる外装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】
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明は、外側から順に、表面保護層、バリヤ層、シーラント層からなる真空断熱材の外装材であって、
前記表面保護層に、延伸ポリプロピレンフィルムと延伸ナイロンフィルムを積層して用い、
前記バリヤ層に、酸化金属の薄膜を有する無機蒸着フィルムと金属薄膜を有する金属蒸着フィルムを積層して用いたことを特徴とする真空断熱材の外装材である。
【００１３】
本発明の真空断熱材の外装材は、以上のような構成であって、表面保護層に、延伸ポリプロピレンフィルムと延伸ナイロンフィルムを用いているので耐屈曲性が高く、長期間に渡って使用されても、真空断熱材を高い真空状態に保持することができる。
【００１４】
また、バリヤ層に、酸化金属の薄膜を有する無機蒸着フィルムと金属薄膜を有する金属蒸着フィルムを用いているので、バリヤ性が極めて高く、しかも、屈曲によるガスバリア性の低下もないから、真空断熱材の真空状態を高く保つことができる。また、金属箔を使用しないのでピンホールも発生しにくい。また、ヒートブリッジ現象が起きることもない。
【００１５】
請求項２〜３に係る発明は、それぞれ、前記酸化金属の薄膜と金属薄膜とを特定の材質の薄膜に特定したものである。
【００１６】
すなわち、請求項２に係る発明は、前記酸化金属の薄膜が酸化アルミニウムの薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材の外装材であり、他方、請求項２に係る発明は、前記金属薄膜がアルミニウムの薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱材の外装材である。
【００１７】
また、請求項４〜５に係る発明は、それぞれ、前記無機蒸着フィルムの基材フィルムの材質と金属蒸着フィルムの基材フィルムの材質とを特定のフィルムの薄膜に特定したものである。
【００１８】
すなわち、請求項４に係る発明は、前記無機蒸着フィルムの蒸着基材がポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空断熱材の外装材であり、請求項５に係る発明は、前記金属蒸着フィルムの蒸着基材がエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空断熱材の外装材である。なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムは強度と耐水性とに優れ、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムは耐水性に劣るものの酸素バリア性に優れているから、ポリエチレンテレフタレートフィルムを無機蒸着フィルムの蒸着基材として使用し、かつ、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムを金属蒸着フィルムの蒸着基材として使用した場合、長期間にわたって耐水性と酸素バリア性とを向上させることができる。
【００１９】
次に、請求項６に係る発明は、前記シーラント層が、密度が０．９３５ｇ／ｃｍ３以下の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の真空断熱材の外装材である。この発明に係る外装材は、シーラント層に、密度が０．９３５ｇ／ｃｍ３以下の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いているので、シーラント層も耐屈曲性があり、真空断熱材の外装材としての耐屈曲性も向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の真空断熱材の外装材は、耐屈曲性に優れており、屈曲によるピンホールの発生もガスバリア性の低下もないから、この外装材を用いた真空断熱材は長期間に渡って使用しても高い真空状態を保持することができ、断熱性能を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の真空断熱材の外装材の一例を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の真空断熱材の外装材の一例を用いた真空断熱材を模式的に示した断        面図である。
【図３】本発明の真空断熱材の外装材の一例を用いた真空断熱材の折り曲げ部分を説        明する断面図である。
【図４】本発明の真空断熱材の外装材の一例を用いた真空断熱材を模式的に示した平        面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態につき説明する。
【００２３】
図１は本発明の真空断熱材の外装材の一例を模式的に示した断面図である。
【００２４】
本例の真空断熱材の外装材１は、外側から順に、表面保護層１０、バリヤ層２０、シーラント層３０を積層して構成されている。表面保護層１０は、外表面の延伸ポリプロピレンフィルム１１とその内側の延伸ナイロンフィルム１２とを積層して構成されている。このような２層の表面保護層１０にすることによって、高い耐屈曲性が得られえる。延伸ポリプロピレンフィルム１１は耐屈曲性が高いが、外表面を延伸ポリプロピレンフィルム１１とすることによって、耐摩耗性も向上される。延伸ナイロンフィルム１２を用いることで強靭性が高まり、耐屈曲性が向上する。
【００２５】
バリヤ層２０は、外側から、無機蒸着フィルム２１と金属蒸着フィルム２２とを積層して構成されている。このような２層構造のバリヤ層２０にすることによって、極めて、高いバリヤ性を得ることができ、しかも、屈曲によるピンホールの発生やバリヤ性の低下を共に防止することができる。また、これにより、ヒートブリッジ現象が解決できる。
【００２６】
無機蒸着フィルム２１は、その蒸着基材に酸化金属の薄膜を形成したものである。この酸化金属としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム（アルミナ）などが使用できる。好ましくは酸化アルミニウム（アルミナ）である。このような酸化金属の薄膜は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の気相成長法によって形成することができる。無機蒸着フィルム２１の蒸着基材としては、ポリアミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等を使用することができる。
【００２７】
また、金属蒸着フィルム２２は、その蒸着基材に金属の薄膜を形成したものである。この金属としてはアルミニウムが使用できる。また、その薄膜は前記気相成長法によって形成することが可能である。金属蒸着フィルム２２の蒸着基材としては、前記無機蒸着フィルム２１の蒸着基材と同様に、ポリアミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等を使用することができる。
【００２８】
なお、無機蒸着フィルム２１の蒸着基材としてポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、しかも、金属蒸着フィルム２２の蒸着基材としてエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムを使用することが望ましい。この場合には、長期間にわたって耐水性と酸
素バリア性とを向上させることが可能となる。
【００２９】
シーラント層３０には、各種のポリエチレン系の樹脂やポリプロピレンなどが使用することができる。特に、密度が０．９３５ｇ／ｃｍ３以下の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いることが好ましい。厚みは３０〜８０μｍが好ましい。密度が０．９３５ｇ／ｃｍ３より高く、例えば、密度が０．９４ｇ／ｃｍ３と高ければ、耐屈曲性が悪くなり、好ましくない。
【００３０】
本例の真空断熱材の外装材１を構成する各層の積層方法は、２液硬化型ウレタン系接着剤を用いたドライラミネーションによる方法と、押出ラミネーションによる方法が採用できる。
【００３１】
以下、本例の真空断熱材の外装材１を用いて、真空断熱材２を作成する方法について説明する。
【００３２】
先ず、２枚の方形の真空断熱材の外装材１を、シーラント層３０面を対向させ、袋状に３辺をヒートシールし、中に芯材３を挿入し、真空引きして開口部をヒートシールし、周縁に熱融着部４を設ける。
【００３３】
芯材３としては、ガラス繊維などの無機系繊維やポリスチレン繊維などの有機系繊維を用いることができる。また、粉末を固めてボード化したものや、発泡樹脂を用いることもできる。また、発泡パーライト等の粉末を用いてもよい。
【００３４】
芯材３を挿入して、真空引きして、熱融着部４を設けると、図２の断面図のように、熱融着部４と芯材３が離れていて芯材３がなく、表裏の外装材１が直接接触している密着部５ができる。この密着部５と熱融着部４では、断熱性が期待できない。
【００３５】
このため、図３の断面図のように、密着部５と熱融着部４を、外気側に折り曲げて、保冷や保温側にこないようにする。この密着部５と熱融着部４を、折り曲げた部分は、図４のように、難燃性テープ６で止める。このようにして、真空断熱材ができあがる。
【００３６】
このように折り曲げた部分を作っても、本例の真空断熱材の外装材１を用いているので、耐屈曲性が高く、長期間にわたって使用されても、真空断熱材を高い真空状態に保持することができる。
【実施例】
【００３７】
（実施例）
表面保護層１０として厚さ２０μｍの延伸ポリプロピレンフィルム１１と厚さ１５μｍの延伸ナイロンフィルム１２、バリヤ層２０として厚さ１２μｍのアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム２１と厚さ１５μｍのアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム２２を、この順に、２液硬化型ウレタン系接着剤を用いて、ドライラミネーション法により、積層、接着した。
【００３８】
次いで、シーラント層３０である厚さ５０μｍ、密度０．９２３ｇ／ｃｍ３の直鎖状低密度ポリエチレンフィルムと、上記積層体のアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム面とを、２液硬化型ウレタン系接着剤を用いて、ドライラミネーション法により、貼り合わせて、表面保護層１０、バリヤ層２０、シーラント層３０からなる真空断熱材の外装材１を作成し、実施例の真空断熱材の外装材を得た。
【００３９】
（比較例１）
前記実施例において、延伸ポリプロピレンフィルム１１を使用せず、表面保護層１０として厚さ１５μｍの延伸ナイロンフィルム１２を使用した点を除き、実施例と同様に外装材を製造した。
【００４０】
（比較例２）
前記実施例において、厚さ１２μｍのアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム２１の代わりに厚さ１２μｍのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することにより、バリヤ層２０として厚さ１２μｍのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム２１と厚さ１５μｍのアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム２２を使用した点を除いき、実施例と同様に外装材を製造した。
【００４１】
なお、この外装材は特願２０１３−０７７６０４号明細書に記載の外装材と同一である。
【００４２】
（試験方法）
実施例と比較例の真空断熱材の外装材の耐屈曲性の評価として、ゲルボフレックステスターにかけた後のピンホール数を測定すると共に、その酸素透過度を測定して、耐屈曲性の指標として比較評価した。
【００４３】
すなわち、まず、実施例と比較例の真空断熱材の外装材をそれぞれ２１０ｍｍ×２９７ｍｍにカットし、その２９７ｍｍの両端を貼り合わせて円筒状に丸め、筒状にした試験片を作成した。
【００４４】
この試験片の両端をゲルボフレックステスターの固定ヘッドと駆動ヘッドで保持し、４４０度のひねりを加えながら固定ヘッドと駆動ヘッドの間隔を７インチから３．５インチに狭めて、さらにひねりを加えた状態を維持したままヘッドの間隔を１インチまで狭め、その後、ヘッドの間隔を３．５インチまで広げて、さらにひねりを戻しながらヘッドの間隔を７インチまで広げるという往復運動を４０回／ｍｉｎの速さで、２５℃で３００回行った。
【００４５】
そして、このゲルボ試験を行った後の試験片に浸透探傷液をつけてチェックし、ピンホールの数を確認した。試験片は１０個用いて、その平均値を平均ピンホール数とした。
【００４６】
また、ゲルボ試験を行った後の試験片について、ＪＩＳ  Ｋ７１２６−２に従って酸素透過度を測定した。ゲルボ試験前後の平均ピンホール数と酸素透過度を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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（考察）
まず実施例と比較例１とを対比して考察する。表面保護層１０として延伸ナイロンフィルム１２を使用した比較例１は、ゲルボ試験後の平均ピンホール数が１であるのに対して、表面保護層１０として延伸ポリプロピレンフィルムと延伸ナイロンフィルム１２との積層体を使用した実施例では平均ピンホール数が０である。この結果から、延伸ポリプロピレンフィルムの有無とピンホール数とが相関関係があることが分かる。
【００４８】
次に実施例と比較例２とを対比して考察する。実施例と比較例２のいずれも、ゲルボ試験後の平均ピンホール数は０であるが、バリヤ層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とアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムとの積層体を使用した比較例２では、酸素透過度が低下しているのに対し、アルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムとアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムとの積層体を使用した実施例では酸素透過度の低下が抑えられている。この結果から、蒸着フ
ィルムの種類と酸素透過度の低下とが相関関係があることが分かる。
【００４９】
そして、実施例から明らかなように、表面保護層に延伸ポリプロピレンフィルムと延伸ナイロンフィルムを積層して用い、バリヤ層にアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムとアルミ蒸着エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムを積層して用いた場合には、ピンホールが発生せず、しかも、ガスバリア性も低下しない。
【００５０】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材の外装材は、耐屈曲性に優れ、製造による折れを起因として生じるピンホールの発生やガスバリア性の低下を抑制することで、高品質な真空断熱材を提供することができる。
【００５１】
よって、本発明の真空断熱材の外装材を用いた真空断熱材は、冷凍冷蔵庫、冷凍機器、または給湯器や自動販売機など、保冷や保温を必要とするあらゆる機器や設備に適用することが可能である。そして、本発明の真空断熱材の外装材を用いることにより、大幅な省エネルギー化や省スペース化に貢献できる。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・・外装材
２・・・・真空断熱材
３・・・・芯材
４・・・・熱融着部
５・・・・密着部
６・・・・難燃性テープ
１０・・・表面保護層
２０・・・バリヤ層
３０・・・シーラント層
１１・・・延伸ポリプロピレンフィルム
１２・・・延伸ナイロンフィルム
２１・・・酸化金属の薄膜を有する無機蒸着フィルム
２２・・・金属薄膜を有する金属蒸着フィルム
【図１】
2015003427.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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