(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと前記コアを囲む気密シェルとを備え、ホイルラップされた真空断熱材であって、前記コアと前記シェルの間に、坪量１５０ｇ／ｍ２から６００ｇ／ｍ２のボール紙および／または坪量６００ｇ／ｍ２超の板紙の１以上の層がさらに設けられ、これらの層が完成したパネル状の真空断熱材と概ね同形状であって本体と蓋を備えたボックスに形成され、前記コアが前記ボックス内に充填された多孔性粉末であり、前記ボックスは、好適には粉末を通さない方式で、前記コアを完全に包んでおり、前記ボックスの外側が前記気密シェルで気密に包まれ、内部が排気され、
前記蓋は、閉じる状態において、パネル状の前記ボックスのベース領域を覆うとともに、前記ボックスの本体の側面に沿って重なるエプロン状部分を備えていることを特徴とする、前記ホイルラップされた真空断熱材。
【請求項２】
ボール紙の単層が坪量４０ｇ／ｍ２以上、例えば５０ｇ／ｍ２以上、好ましくは６０ｇ／ｍ２以上、特に好ましくは８０ｇ／ｍ２以上、さらに好ましくは１００ｇ／ｍ２以上であることを特徴とする、請求項１に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項３】
ボール紙の単層が坪量２５０ｇ／ｍ２以下、例えば２２５ｇ／ｍ２以下、好ましくは２００ｇ／ｍ２以下、特に好ましくは１７５ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは１５０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項４】
ボール紙の多層、好ましくは３層を設けたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項５】
少なくとも１の紙の層を１または２の隣接する紙の層と接合、好ましくは接着し単層としたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項６】
ボール紙の多層の少なくとも１つ、好ましくはボール紙の内部層が波形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ホイルラップされた真空断熱材。
【請求項７】
全体で紙の３層を設け、その各々の坪量が４０ｇ／ｍ２以上および／または２５０ｇ／ｍ２以下であり、ボール紙の接合した層からなる全体の層の全体の坪量が１２０ｇ／ｍ２から７５０ｇ／ｍ２の間、好ましくは１５０ｇ／ｍ２から６００ｇ／ｍ２の間、より好ましくは１７０ｇ／ｍ２から５００ｇ／ｍ２の間であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項８】
前記紙が、４０重量％以上の再生紙、好ましくは６０重量％以上の再生紙、より好ましくは８０重量％以上の再生紙から構成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項９】
ボール紙および／または板紙のプライまたは層が、完成した真空断熱材と概ね同形状である開放および／または閉鎖可能な中空体に形成されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１０】
前記開放および／または閉鎖可能な中空体が単独のボール紙または板紙のブランクから得られるものであることを特徴とする、請求項９に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１１】
前記開放および／または閉鎖可能な中空体を形成するために、紙のブランクが折り曲げられおよび／または接着されることを特徴とする、請求項９または１０に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１２】
前記開放および／または閉鎖可能な中空体が板紙ボックス（１１）であることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１３】
板紙ボックス（１１）が、コア材料充填後に閉じられる、少なくとも１つの充填開口部を備えていることを特徴とする、請求項１２に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１４】
板紙ボックス（１１）の前記充填開口部が、コア材料充填後に、蓋（２０）によって、例えば分離された蓋を上面に配置することによってまたは一方が本体（１７）となっている蓋（２０）を折り曲げて閉めることによって、閉じられることを特徴とする、請求項１３に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１５】
閉じる状態において、前記蓋（２０）が、パネル状の真空断熱材のベース表面または主要な表面を覆うことを特徴とする、請求項１４に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１６】
板紙ボックス（１１）が、コア材料が充填される際および／または板紙ボックス（１１）が圧縮または排気される際に、内包された空気を逃がす少なくとも１つの換気口を備えることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１７】
換気口が１つ以上の穿孔、好ましくは１つ以上のニードリングにより形成されることを特徴とする、請求項１６に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１８】
板紙ボックス（１１）が少なくとも１つの弁または少なくとも１つの弁領域を備えることを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項１９】
弁の前記領域において、全ての紙の層で穿孔またはニードリングを設けるが相互にオフセットであることを特徴とする、請求項１８に記載のホイルラップされた真空断熱材。
【請求項２０】
前記シェルが、金属ホイル、特にアルミニウムホイル、および／または、金属化ホイル、特に高バリヤ性ホイルを含むことを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載のホイルラップされた真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアと前記コアを囲む気密シェルとを備え、ホイルラップされた真空断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の断熱材は、シート状又はパネル状の形をした構造であることが多く、例えば建物、冷蔵庫または冷凍庫の断熱材としてや、耐熱容器などとして使用される。
【０００３】
真空断熱材の機能の基礎は、開いた、すなわち相互に連通した孔が、シェルを支持するコア材料中で存在すること、および、製造中に排気されることである。このため、これら孔の中では、熱伝導または熱対流のいずれによっても、熱が運ばれず、その結果、従来型の断熱パネルとその１０分の１の厚みの真空断熱パネルが同じ断熱性能になるというように、非常に良好な断熱値となる。
【０００４】
しかし、そのような真空断熱材の製造における１つの問題は、排気の際、コアから粒子が引き出されるかもしれず、その後、後続の密封継ぎ目のエリアを汚染し、耐圧シーリングをより難しく、さらには不可能にするかもしれないこと、または、これらが排気ポンプに侵入し、それを損傷もしくは破壊するかもしれないことである。
【０００５】
これを防ぐため、混入したコアの粒子を留める目的で、コアを不織布で包むことが既に提案されている。しかし、前もって作られたコアをそのような不織布で完全に包むことはかなり困難であることが判明しており、とにかく、粉末化したコア材料をそのような不織布に充填できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来技術の短所が引き起こす問題に鑑み、製造が容易で、好適には機械により製造でき、そしてコア由来の粒子が排気の際に確実に留まるように、一般的なホイルラップされた真空断熱材を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
コアとそのコアを囲むシェルを備えた一般的なホイルラップされた真空断熱材に対し、前記コアと前記シェルの間に、紙（Ｐａｐｉｅｒ）、ボール紙（Ｋａｒｔｏｎ）および／または板紙（Ｐａｐｐｅ）の１以上の層をさらに設け、コアをその層で、好適には粉末を通さないように、完全に包むことにより、本発明の目的を達成する。
【０００９】
以下の説明において、紙、ボール紙および板紙の用語を各々区別するときは、通常の用法、つまり、紙は坪量、すなわち重量ベースで１５０ｇ／ｍ２未満、ボール紙は坪量１５０ｇ／ｍ２から６００ｇ／ｍ２、板紙は坪量６００ｇ／ｍ２超、に基づくものと理解される。しかし、坪量に基づく区別がされていない場合、用語“紙”はボール紙および板紙も含みうる。
【００１０】
特に、この区別はこれら物質の材料的特性に適用することを意図し、紙、ボール紙および板紙に等しく関係するものである。これらは次の特性も包含する。
【００１１】
紙、ボール紙および板紙の材料の必須の基本成分は、繊維状材料、特に木材パルプ、セミケミカルパルプ、ケミカルパルプおよび／または再生紙である。機械的特性、特にサイジング性および含浸性、の改良用の物質、例えば、動物性にかわ、樹脂、パラフィン、ワックスを、少量含んでいてもよい。一方、タルク、カオリン、石膏、硫酸バリウム、チョーク（Ｋｒｅｉｄｅ）およびチタンホワイトのような頻繁に用いられるフィラーは任意であるため、本発明では必須ではない。さらに、製造上の理由により、消泡剤、分散剤等の助剤がしばしば存在する。
【００１２】
使用される前記繊維状材料は、木材パルプ、セミケミカルパルプ、ケミカルパルプおよび／または再生紙のいずれであってもセルロースを含む。これは、例えば化学式（Ｃ6Ｈ10Ｏ5）nの多糖である。この物質は植物および木材の細胞壁の主要成分である。
【００１３】
セルロースは、グルコース分子Ｃ6Ｈ12Ｏ6の形のモノマーが連結した鎖状高分子で構成されるポリマーである。当該鎖状高分子の多数の束はいわゆるミセルを構成し、次いで多数のミセルはいわゆるフィブリルを形成し、セルロース繊維の基本成分となる。
【００１４】
前述の束には、規則的な分子配列を有する結晶領域と不規則な分子配列を有する無定形領域が存在する。これら異なる領域の相互作用は、結晶領域が強度と剛性を与え、無定形領域が柔軟性と弾性を与えることにより、紙、ボール紙および板紙の特有な特性をもたらす。
【００１５】
本発明において、あらゆるセルロース含有物質は原理的には紙の製造に適している。とはいえ、当該物質は通常、何ら特別な要求に合致させる必要がないので、再生紙、古布、その他のリサイクル材料の使用がこの用途に特に適している。しかし、再生紙は既に一度紙に加工されており、先の加工と新たな加工、特に叩解工程によって繊維が損傷しているため、再生繊維に加えて少なくともさらなる添加が必要である。しかし、本発明において、その比率は比較的低くでき、例えば３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、特に好ましくは１０重量％以下である。
【００１６】
何度もリサイクルされたものを主たる材料とすることにより、紙が織物材料製の不織布より安価となる一方、より薄く、軽量、高密度になるため、従来の不織布材料より本発明の目的に適しているか、そうでない場合であっても同程度である。
【００１７】
単層紙は坪量４０ｇ／ｍ2以上がよく、例えば５０ｇ／ｍ2以上、好ましくは６０ｇ／ｍ2以上、特に好ましくは８０ｇ／ｍ2以上、さらに好ましくは１００ｇ／ｍ2以上である。一方、単層紙は坪量２５０ｇ／ｍ2以下がよく、例えば２２５ｇ／ｍ2以下、好ましくは２００ｇ／ｍ2以下、特に好ましくは１７５ｇ／ｍ2以下、さらに好ましくは１５０ｇ／ｍ2以下である。坪量の好適な範囲は、一方では高い引裂強さを確保するが、他方では真空断熱パネルの重量増加を制限し、最終的には完成した断熱パネルの厚みを大きく増加させない。さらに、その厚みの紙は折れ性が良好であることから、完成した真空断熱パネルのストレートエッジのデザインを支持するためにコアのエッジ部分にて所定の折り曲げエッジとすることができる。
【００１８】
多層紙、好ましくは３層紙が有利であることが判明した。これにより、材料の強度、特に引き裂き強さが、非常に大きくなり、結果として製造プロセスの精度を下げることができる。
【００１９】
本発明では、少なくとも１つの紙またはボール紙層が、隣接する１つまたは２つの紙またはボール紙層と結合、好ましくは接着して、単層を形成することが推奨される。相互に接着した紙またはボール紙層は、曲げ加工の際に接着した層が相互に動かないため、同じ数の非接着層よりも高い剛性を有する。
【００２０】
さらに、紙またはボール紙の多層のうちの少なくとも１つの層、好ましくは内部の紙またはボール紙の層を波形とすることで、曲げ強度を増強することができる。このような波形層とすると、隣接する２つの層の層間距離を大きくすることが可能となる。層間距離は上部プライと下部プライに影響を与え、強度と安定性をかなり高める。これは、一般的には板紙であり、より大型の包装箱又は引越し用箱においてそのままを見ることができる。
【００２１】
全体で紙の３層とすることが好ましく、各々好ましくは坪量４０ｇ／ｍ2以上および／または各々好ましくは坪量２５０ｇ／ｍ2以下であり、紙または板紙の接合層で構成される全体の層は、全体で坪量１２０ｇ／ｍ2から７５０ｇ／ｍ2、好ましくは１５０ｇ／ｍ2から６００ｇ／ｍ2、さらに好ましくは１７０ｇ／ｍ2から５００ｇ／ｍ2である。最適の妥協は、一方では最大引き裂き強度と他方では最適折り曲げ性との間にある。
【００２２】
４０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは８０重量％以上が再生紙で構成されている紙は本発明の範囲に含まれる。これは、可能な限り最も環境に優しい方法で、本発明の真空断熱パネルを製造する方法を意味する。
【００２３】
紙、ボール紙および／または板紙のプライまたは層を、完成した真空断熱材と概ね同じ形状を備えた、開放および／または閉鎖可能な中空体に形成することができる。これにより、開放および／または閉鎖可能な中空体に充填され、前記中空体経由でのみその形状を獲得する、例えば粉末状または粒状の無定形のコア材料を任意で使用することが可能となる。その利点は、コアをプレスするプロセスを完全に省けることである。
【００２４】
開放および／または閉鎖可能な中空体が、紙、ボール紙または板紙の個々のブランクから製造されるという事実により、製造の複雑さをさらに最小化することができる。当該紙、ボール紙または板紙材料のシートまたはロールから、特定の形状を切り出し、または好ましくは打ち抜くことができる。
【００２５】
１つの好ましい製造方法では、紙のブランクは、開放および／または閉鎖可能な中空体を形成するために、折り曲げおよび／または接着される。具体的には、比較的鋭いエッジを折り曲げにより製造でき、完成した真空断熱パネルにおける２つの隣接する真空断熱パネルの間で形成される熱橋の回避に寄与する。好ましくは元の開口領域で接着することにより、所望の形状を安定化できる。
【００２６】
本発明ではさらに、紙を、好ましくは完成した真空断熱材と概ね同じ形状を有する、紙バッグまたは板紙ボックスに形成することを提供する。紙バッグも板紙ボックスも、囲まれたコアを完全かつシームレスに包むことができるため、確実にコア粒子を保持することができる。紙バッグはブロックボトムバッグ、スクエアボトムバッグまたはクロスボトムバッグであってもよい。バッグは、好ましくは充填前に折り曲げられる。
【００２７】
紙ブランクが接着されて紙バッグを形成する事実はさらなる利点をもたらす。紙の接着に適した接着剤をこの目的に使用することができ、市販されている一般的な接着剤を広く選択できる。前記ブランクは、２つの開口端部を備えた管形状を形成するため、好ましくは、最初に、２つの長手方向側に沿って接着することができる。次に、前記端部を接着するが、好ましくは、コア（材料）充填前に一方の端部を接着し、コア（材料）充填後に他方の端部を接着する。
【００２８】
紙バッグまたは板紙ボックスを、なるべく正確に所望形状とするために、製造中に折り曲げる。これは、１以上の接着または接合工程の前に、間にまたは後に行うこともできる。
【００２９】
紙バッグの場合は、ブランクを管形状とするための最初の接着工程後に折り曲げを実施することが推奨され、任意で、ベースを、好ましくは接着により、閉じるさらなる工程の前に、その途中にまたはその後に実施できる。
【００３０】
一方、折り曲げボックスは、接着なしでも安定化され、閉じることができる。この場合、折り曲げは、好ましくは、打ち抜き後、直ちに実施され、全ての折り曲げエッジに適用される場合は、折り曲げエッジで曲げることによりボックスの形を組み立てることができる。続く充填工程のため、好ましくは一体型の蓋により最終的には閉じられる開口部を、はじめのうちは残す。
【００３１】
折り曲げ後には、前記ボックスは好ましくは長方形または四角形のベースと、その周囲に沿って連続する境界線を有し、ベースの各直線エッジ部分に沿って各々の上方へ折り曲げられた側壁が存在する。垂直エッジ領域で出会う２つの側壁の各々の領域における、前記ボックス本体の充填中および充填後の充填コア材料の漏れ出しやこぼれ落ちを防ぐため、本発明は２つの隣接する側壁、すなわち直立した境界面または端面の表面を、共通するエッジの領域で、好ましくは隙間なく、上面側充填開口部まで、接合することを提供する。
【００３２】
これは、一方では、接着テープを、直立エッジ上に沿って、その外側および／または内側に適用することにより達成できる。
【００３３】
他方では、ブランクの前記エッジ領域において、隣接する側壁の少なくとも１つにタブを残すことでも可能となる。その後、前記タブは、隣接する側壁に対して平らに位置するために、当該直立エッジへ曲げられてもよい。
【００３４】
次に、前記タブを、形態フィット方式および／または一体化接合方式で前記隣接する側壁に接合することができる。
【００３５】
一体化接合は表面上接着により達成され、この目的には、液状接着剤が手軽で十分である。
【００３６】
形態フィットは、隣接する側壁により、内側および外側で取り囲まれている前記曲がったタブにより達成できる。この目的のために、隣接する側壁は付属のタブを有するが、当該タブは、好ましくは、側壁の長手方向の自由なエッジ（その後の本体の上部エッジ）へ向けられて一体的にモールドされるか、またはブランクに残される。このタブがこの本体の上部エッジに対し適切に曲げられると、好ましくは、側壁の直立エッジの一方または両方の領域において１つまたは２つの横方向タブに対し曲げられると、相互に隣接する側壁を形態フィット方式で接合する。この目的のために、側壁を揺動する試みがなされたときに、同様に曲げられる側壁の内部層および外部層の間でタブが内側から重なり部分に接するようにするため、好ましくは長方形状または台形状のタブが有利であり、また、本体の高さと一致し、その高さに対して平行な面を拡張することが有利である。
【００３７】
輸送および／または一時保管中に蓋が意図せず開くのを防止するため、閉じた蓋をボックスの本体に固定すること、例えば閉じてできた隙間に接着テープを張り付ける手法、が推奨される。
【００３８】
特に、平らな境界を有する真空材または真空断熱パネルでは、基本デザインが、寸法への打ち抜きまたは切り出しがなされた紙、ボール紙または板紙ブランクの適切な折り曲げを低減できる。従来、一般に使用されていた真空断熱パネルでは、コアを囲む高バリヤ性ホイルは、コアを所望形状にプレスすることにより寸法安定性を獲得している。真空断熱パネルの新規な構造では成形コア材料なしでそれが可能になる。むしろ、打ち抜きされて所望形状に折り曲げられた紙、ボール紙または板紙材料が十分な寸法安定性を有している場合には、その材料のみに基づいて、被覆のためのホイルだけでなくそれを支えるコアもその形状を獲得する。
【００３９】
本発明を、コア材料充填後に閉じられる少なくとも１つの充填開口部を有する紙バッグまたは板紙ボックスに改良することができる。製造方法にもよるが、コア材料を、任意で被覆のためのホイルと一緒に、前記バッグまたはボックスを閉じた後、真っ先にプレスするために、前記コア材料を粉末状態で充填開口部へ充填すること、または適切な形状にプレスされたコアを充填開口部を介して挿入することが可能である。ボックスの場合において、ボックスの板紙が、少なくとも排気工程までは、形状を変えずに維持するに十分な剛性を有するときは、プレス操作をも完全に省略できる。
【００４０】
コア材料を充填した後、紙バッグの充填開口部を、例えば接着されても良い付属のタブで閉じることができる。
【００４１】
閉じた状態において、好ましくは前記タブはパネル状真空断熱材の端面を覆う。その結果、深さがあり平らな形状の袋が相対的に安定であるという事実に起因して、紙バッグの弱体化が最小限となる。
【００４２】
板紙ボックスの場合、コア材料充填後、板紙ボックスの充填開口部が、例えば、本体の一方につけられた蓋を折りたたんで閉めることにより、または分離された蓋を上に配置することにより、蓋で閉じられるため、さらに有利でありえる。そのような蓋は、好ましくは前記ボックスの蓋と本体の間の、接合エッジに面しないまたは接合エッジと反対の自由なエッジに沿って、折り曲げエッジにより区切られた少なくとも１つの舌状部分を備えることができる。その後、そのような舌状部分を、蓋を安定にするために任意で前記ボックス内側に挿入することができる。しかし、蓋を折り曲げて閉めた時または上に配置した時に、既に充填された粉末または他の混合物に干渉しないようするために、好ましくは本体外側に蓋をはめ込むべきである。このため、蓋は、蓋のベース領域に沿って広がるエプロン状部分を有し、これを本体のベース領域に沿って上方へ突き出るエッジを介してはめ込む。分離された蓋では、エプロン状部分およびエッジはベース領域の４つの側面に沿って各々広がることができ、本体につながった蓋では、エプロン状部分およびエッジは３つの自由な側面のみに沿って各々広がることが必要である。
【００４３】
蓋が意図せず動いて開くことを防ぐため、例えば粉末形態コア材料充填後に、接着テープまたは他の方法で蓋をボックスの本体と接合することができる。
【００４４】
本発明ではさらに、閉じた状態で蓋がパネル状真空断熱材のベース面または主要な面を覆うという事実に基づき、最大寸法の充填開口部とすることができ、これにより、蓋の開いた上部からボックスに充填することによって充填が非常に容易に実行できる。一方、開いた蓋は、板紙を使用したボックスがかなり固く安定であるため、一般的に、目に見えるほどの安定性の損失をもたらさない。
【００４５】
他のデザイン形態は、コア材料が充填された際および／または紙バッグが圧縮または排気された際に内包された空気を逃がすための少なくとも１つの換気口を備えた紙バッグまたは板紙ボックスである。内包されるコアまたはコア粉末の粒子を保持する信頼性という紙バッグに望まれる特性に反するが、空気のクッションが当該プロセス工程に悪影響を与えないように、および／または充填、プレスおよび／または排気の間に製造プロセスを遅らせないようにするため、前記バッグは同様に内包された空気を逃がせるようにすべきである。
【００４６】
前記特性を満たすため、本発明ではさらに、１つ以上の穿孔部、好ましくは１つ以上のニードリングにより形成された換気口を提供する。そのようなプロセス工程は、粒子を通過させず空気の障害とならない点状の開口のみを残す。
【００４７】
その他の最適化は、少なくとも１つの弁または少なくとも１つの弁領域を備えた紙バッグまたは板紙ボックスで達成できる。
【００４８】
そのような弁は、粉末を完全に保持する好ましい機能を支援し、さらには、換気口の見込みの通過開口径を低減する。この機能は、粒子を保持するがガス状物質を通過させるフィルターにかなり適合する。
【００４９】
そのような弁は一方向弁の構造を有しているため、逃がした空気が紙バッグ内部へ逆流することを防げる。このため、製造プロセス中の保管段階の間における望まない通気は、妨げられるか回避される。
【００５０】
弁機能付与の１つの選択肢は、弁領域における全ての紙の層について、相互にオフセットな穿孔またはニードリングを提供することである。これにより、空気、水蒸気および気体を紙バッグ内部から逃がすことができ、一方で、粒子は逃げるための通過開口が見つからないために粒子を保持することができる。
【００５１】
好ましいコア材料は多孔性、より好ましくは開口気孔の粉末材料および／または当該材料をプレスしたものである。適切な材料の例はヒュームドシリカである。一方、ガラス繊維のような繊維状材料も使用できる。
【００５２】
最後に、本発明の教示は、シェルが金属ホイル、好ましくはアルミニウムホイル、および／または金属化ホイル、好ましくは高バリヤ性ホイルを含むことを提供する。そのような高バリヤ性ホイルは、片面には金属化が施され反対面には、好ましくは熱可塑性材料でコーティングされたシーリング層が施されたプラスチック製の支持層を備えることができる。加えて、アルミニウムホイルは、片面に、低融点でそれによりシール可能でプラスチック製、好ましくは熱可塑性材料製のコーティングを備えていることが望ましい。
【００５３】
さらなる本発明の特徴、詳細、利点および効果は、以下のいくつかの好ましい実施形態の説明から、および以下の図面の参照から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、ホイルで包む前の、クロスボトムバッグ折り曲げが施された、コア材料で充填された紙バッグの斜視図である。
【図２】図２は、図１に概ね対応する、フラットバッグ折り曲げが施された本発明の変形例の例図である。
【図３】図３は、図１に対応する、スクエアボトムバッグ折り曲げが施された本発明の別の変形例の例図である。
【図４】図４は、本発明のさらに別の変形例である、無充填の板紙ボックスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明の真空断熱材の製造方法を以下に説明する。
【００５６】
まず、紙バッグ１を製造する。
【００５７】
その目的のために、好ましくは坪量５０から１００ｇ／ｍ2の再生紙を主に使用して製造された紙が例えば選択される。
【００５８】
本発明では、少なくとも１つのウェブ紙またはシート紙の所定位置に、１またはそれ以上の針で穿孔する。
【００５９】
次に、このタイプの複数のウェブまたはシートを切り出しおよび／または選択し、隣接する層の各々の穿孔をもう一方に対してわずかにオフセットする方法、特に穿孔を一切重複させないがその代わりそれらの空間をかなり大きくする方法で、互いに重ねるかまたは接合する。概ね３層紙が上下に重なり合ったものが好ましい。
【００６０】
次に、これら重層紙シートまたは合成紙ウェブを結合して多層紙複合体とする。接着剤が穿孔領域に入り込まないようにすべきである。
【００６１】
次いで、この多層紙材料から、適切な、好適には長方形の輪郭を有するブランク紙を、例えば打ち抜き法または切断法で、製造する。
【００６２】
次に、このブランク紙の、対になった２つの長手方向サイドを、紙に適した接着剤で互いに接着する。こうしてブランク紙をチューブ形状とする。
【００６３】
次いで、好ましくは、このチューブを、長手方向にのびる折り曲げエッジ２が発生するように折り曲げる。この工程は、製造方法に応じて、長手方向エッジを接着する前に行うこともできる。チューブの長手方向のエッジ２は、折り曲げ方法に応じて、２つ、４つまたは６つとすることができる。
【００６４】
次にこのチューブの一端を封止する。この目的のため、ブランクの境界をいまだ開口している末端で内側に折り曲げて、長手方向エッジ２に対して横方向にのびる折り曲げライン３とし、任意で、紙バッグ１の長手方向の折り曲げエッジ２と横方向の折り曲げエッジ３でできたコーナー５の領域にてさらなる折り曲げエッジ４を形成する。
【００６５】
次いで、チューブ１のいまだ開口しているこの末端を、ブランクの境界領域６を内側に曲げて相互に密着させ、同様に紙に適した接着剤で封止する。
【００６６】
ここで紙バッグ１にコア材料を充填する。開口気孔を備えた材料、例えばヒュームドシリカをコアに使用できる。この材料を粉末状態でバッグに充填してもよいし、充填前に当該真空断熱材の所望の形状、例えばブロックまたはパネル形状にプレスした後、紙バッグ１に挿入してもよい。
【００６７】
これをした後、紙バッグ１の最後に残った開口末端を、同様に紙に適した接着剤で封止する。事前に折り曲げられた折り曲げライン３、４を、特に粉末状コア材料使用する場合に、使用することもできるし、事前にプレスしたコア体のエッジを当該折り曲げ３、４で覆う、すなわち対応する境界領域６を折り曲げて当該コアを覆うこともできる。横方向折り曲げエッジ３が長手方向エッジ２と出会うコーナー領域５において、元のチューブの長手方向エッジ２に対して横方向にのびる折り曲げエッジ３に加えて、さらなる折り曲げ４を追加でき、コーナー５において突き出す紙のブランクの領域を互いに折り曲げて多層とすることができる。
【００６８】
引き続く工程において、紙バッグ１を最後に残った開口端で封止、好ましくは接着する。
【００６９】
ブランクの種類およびその折り曲げ法および任意には接着法によるが、完成した紙バッグ１はフラットで直方体形状であり、例えば、さらなる面、すなわち、短いエッジ３に沿った短い方の端面６と長手方向エッジ２の領域における長い方の端面８により、４つの相互に対応するエッジで互いに接合した２つの大きな概ね長方形のベース領域９を備える。紙材料は、本来、柔軟で折り曲げ可能であるため、これらの面６、８、９は実際にはフラットおよび安定ではないが、その代わり、図１に図示されるように、内側や外側にしわが寄る。しかし、様々な折り目３、４によって、上記面は少なくともかなりフラットである。長さの異なる各々２つの端面６、８間のジョイントエリアにおいて、余分な紙を折りたたんでおくために、三角形状折りたたみ１０を設けることができる。
【００７０】
これを行った後は、いくつかの変法が存在する。コア材料が粉末で充填されている場合、紙バッグ１を完全に密封した後、プレスして完成した真空断熱パネルの所望形状とすることができる。
【００７１】
これとは別に、特に、事前成型コアを紙バッグ１に挿入した場合、この作業工程を省略することができ、その代わり、今説明される密封紙バッグ１がホイルでラップされる作業がただちに実施される。
【００７２】
このホイルは金属ホイル、例えば、特に、アルミニウムホイルまたは高バリヤ性ホイルであり、当該高バリヤ性ホイルは、金属層、例えば当該金属で蒸着された、を備えたプラスチック製のホイル支持層を片面に設け、低融点の熱可塑性プラスチック製のシーリング層を反対面にコーティングしたものである。
【００７３】
紙バッグ１用のブランクと同様に、選択されたホイルからブランクが作られる。理想的には、ホイルのブランクを、紙バッグ１用のブランクと一致させることができる。しかし、好ましくは、パネル形状コアのベース領域よりわずかに大きい表面領域を各々が有する２つの合同なホイルブランクも作られうる。
【００７４】
そしてホイルは紙バッグ１の周囲に配置される。
【００７５】
この目的のため、１つのホイルブランクを使用する場合、好ましくは、最初の工程において、ホイルが管状になって紙バッグ１を取り囲むまで、一方向に向かって紙バッグ１の周囲を完全にラップする。紙バッグ１を被覆した後、ホイルブランクの２つの直接的に隣接するエッジを一緒にシーリングして最初の密封継ぎ目を作り、チューブ状にする。
【００７６】
続く工程においてこのチューブ状ホイルの両端の少なくとも１つを完全に閉じる。
【００７７】
これは、フラットコア本体の場合、２つの平らな末端領域が当該末端領域において折り曲げられることにより他方の上面にもう一方が直接配置され、それらが互いに封止されることにより、好ましく行うことができる。他方、この目的のために、狭い側でホイルを内側に曲げることもでき、コア本体のコーナー領域またはこれを取り囲む紙バッグ１のコーナー領域と出会う追加の折り曲げエッジを創ることによって、ホイルの突き出し部分をコーナー領域で折りたたんでおくこともできる。
【００７８】
反対に位置するホイルのチューブ末端も、少なくとも部分的に、好ましくは排気のための開口部を残しながら、閉じることができる。
【００７９】
２つのホイルブランクを使用する場合、これらが相互に概ね一致し、シーリング層が相手側に面するように、前記本体または紙バッグ１の上と下に配置する。前記コアをそれらの間で、サンドイッチの２つのパンの間の詰め物の場合と同じようにして、適切な位置に配置する。次いで、排気開口部のみを残しつつ、ホイルブランクの２つの突き出た境界領域を、全周で相互に封止することができる。
【００８０】
排気開口部は、全ての封止継ぎ目の領域における所望の場所に、または、いくつかの他の適切な場所に、好ましくは紙バッグ１の１またはそれ以上の穿孔またはその他の通風口の近辺に、設けることができる。通常、１つの排気開口部で十分であるが、複数の排気開口部を設けることもできる。
【００８１】
それがまだなされていない場合、仕上がっているがまだ排気がなされていない真空断熱材は、この段階で、好ましくはプレス、特に真空断熱材をそのベース領域を基準として垂直方向に圧縮する方法によって、所望の形状にされる。
【００８２】
続く製造工程において、未だ排気されていない真空断熱材は、真空チャンバー内に配置され、例えば、１００ｍｂａｒより低い圧力、好ましくは１０ｍｂａｒ以下の圧力、さらに好ましくは１ｍｂａｒ以下の圧力で、排気される。その過程において、内包された空気はバッグの穿孔を通って外側に流れ出るが、コアの粒子は紙バッグ１に保持され、空気とは異なり漏れることができないため、追従することができない。
【００８３】
この排気段階の間に、残存する１または複数の排気開口部を閉じ、好ましくは密封し、真空断熱材が完成する。
【００８４】
図１から図３に従う紙バッグ１、１’、１’’の実施形態は主に、使用されている折り曲げ方によって、互いに相違する。
【００８５】
クロスボトムバッグの原理に従った紙バッグ１の折り曲げが図１に描かれている。折り重ねられた境界領域６によって形成されるベースと同じく、２つの長手方向エッジ２のみが目立ち、当該境界領域６は充填された紙バッグ１の隣接面に対し概ね直角にのび、この例において完成した真空断熱パネルの側端面を形成する。クロスボトム折り曲げにおいては、４つの横方向の折り曲げエッジ３があるが、明白な長手方向折り曲げエッジ２は２つのみである。
【００８６】
図２は、コア材料で充填され、フラットバッグ原理に基づいて折り曲げられた紙バッグ１’を示す。この手法は、側端面がない折り曲げが特徴であり、むしろ封筒に類似し、２つの長手方向折り曲げエッジ２’と長手方向にのびる接着部７が存在するが、横断方向には２つの横方向折り曲げエッジ３’のみが存在する。
この紙バッグ１’は概ね封筒の形状である。
【００８７】
対照的に、図３は、同様にコア材料が充填され、スクエアボトムバッグに似た折り曲げを施された紙バッグ１’’を示す。ここでは、図１の紙バッグ１と同様に、再び４つの明白な側端面が存在するが、ここの２つの長手方向端面側８は、長手方向、すなわち長手方向エッジ２’’と平行にのびており、折り曲げ線２’’で２つのバッグベース側９から隔てられている。このように、全部で４つの横方向折り曲げエッジ３’’と全部で６つの長手方向折り曲げエッジ２’’が存在し、そのうちの４つは外側から見て出っ張ったエッジであり、残り２つの折り曲げエッジは元来くぼんだ折り曲げだが充填状態では外側に伸長する。
【００８８】
全ての実施形態は、好ましくは、紙バッグ１、１’、１’’からの空気の排気を許容するが、コア材料粒子がそこには含まれないようにする弁機能、好ましくは当該紙バッグ１、１’、１’’の各種紙の層中のオフセット穿孔部分に基づくものが設けられているという共通の特徴を共有する。
【００８９】
図４は、少し変更された本発明の実施形態を図示する。これは折り曲げバッグであり、コア材料充填用の軽量かつそれゆえ非常に柔軟な紙でできておらず、むしろ、硬いボール紙または板紙材料製の折り曲げボックスである。このボックスは通常、ボール紙または板紙製であるが、以下の説明においてまた本願全体において、用語“板紙ボックス”は代表的意味で使用される。したがって、用語“板紙ボックス”はボール紙製のボックスをも包含することが意図されている。ボール紙と板紙の間の１つの違いは、前述した当該材料の坪量に関し、それゆえ当然に当該材料の強度にも関係する。
【００９０】
さらに、任意の特徴は、接合された、例えば相互に接着された、多層が存在することである。波形の内層においては、その波形に起因して、波形の全体高または厚に概ね対応する、内層両側に隣接する２つの外層の間の距離を確保できる。このため、両側に隣接する紙またはボール紙の層は、負荷下での建物材料の曲げ加工の場合と同様に、上部プライおよび下部プライの機能を満たすことができる。このため、材料複合物は全体として、接合されていない１つ以上の単層より非常に高い曲げ強度を有することとなる。
【００９１】
また、板紙ボックス１１が本質的に本体１７と蓋２０で構成されていることが図４から明らかである。
【００９２】
本体１７も蓋２０も、好ましくは、各々、大きな長方形または四角形のボックスベース領域１９を有し、これら２つのボックスベース領域１９は、同じ形状で、概ね同じ寸法でもある。しかし、閉じる際、蓋２０を本体１７上へ引かれ、好ましくはその外側に、重なるが、そのためには、蓋のベースエリア１９はボール紙または板紙材料の厚みの概ね２倍分、本体のベースエリア１９より長く、幅広でなければならない。
【００９３】
概ね垂直に直立した長手方向端面１８は各々、本体ベース領域１９の前部および後部の長手方向エッジ１２に各々沿った１つの折り目を介して隣接する。
【００９４】
同様に、本体ベース領域１９は、その２つの横方向エッジ１３において、いずれの場合も、右側および左側境界面１６の形で続いている。
【００９５】
垂直エッジ１４は、本体１７のボックスベース領域１９のコーナー１５に位置しており、そこは、いずれも、長手方向端面１８および横方向境界面１６が出会うところである。このように、本体１７のボックスベース領域１９から上方にのびる全ての面１６、１８は相互に接合し、本体１７は底と４つの側面で閉じられ、上面でのみ開けられる、概ね直方体の谷の形状をしている。粉末状又は繊維状コア材料を、好ましくは本体１７が満杯まで充填されるにちょうど十分な量で、この中に容易に充填できる。
【００９６】
垂直エッジ１４に沿って粉末状または繊維状物がこぼれ出るのを防ぐため、本体１７のボックスベース領域１９から上方に突き出た面１６、１８を垂直エッジ１４の領域において接合する。これは、例えば本体１７のブランクにおいて横方向端面エッジにタブを設けることで行われ、その前部および後部にタブが取り付けられ、タブは上方への折り曲げにより、後に長手方向端面１８を形成し、これらのタブは、いずれの場合にも、横方向端面エッジから外側に突き出ている。折り曲げエッジ１２で長手方向端面１８を折り上げた後、各２つのタブを同じ境界面１６の領域においてエッジ１４に沿うように内側に長手方向端面上に折り重ねる、すなわち面を共有するまでもう一方に対して折り曲げる。加えて、タブは当該境界面１６の自由な上側エッジに設けることもでき、前記タブは対応する境界面１６自体と概ね同じ大きさである。境界面１６を外側に折り上げた後、この場所において前部および後部の長手方向端面１６のタブの次に、このタブを当該境界面１６の上側エッジにおいて折り曲げることができ、最終的に、長手方向端面１８の全部で２つのタブのそばで内側にはめ込めるように、それぞれを折り下げる。
【００９７】
蓋２０を板紙ボックス１１の本体１７を上部で閉じるために使用する。蓋の構造にはいくつか任意の選択肢がある。
【００９８】
最初の実施形態は、図示しないが、蓋２０は、本体１７と完全に分離され、本体と同じ形状を備えるがそれよりわずかに大きく、本体１７に対して低くなり、蓋２０のベース領域１９が上面になる、すなわち、横方向に隣接しそこから下側にエプロン形状でのびる境界面および端面より上となるようにすることができ、蓋は閉じるため本体１７上に引くことができる。次いで、固定のため、４つの全てのエッジに沿って接着テープを、テープの概ね半分は本体１７に沿わせ、残り半分は蓋２０に沿わせることで、貼りつけることができる。
【００９９】
しかし、図４に示された実施形態において、蓋２０は本体１７と分離されていない。
【０１００】
代わりに、蓋２０のベース領域１９は、本体１７の後部の長手方向端面１８の折り曲げエッジ２１の上に張り出し、それにより、本体の上側エッジに隣接する。
【０１０１】
境界面２４および端面２５は、各々、蓋ベース領域１９の反対側のエッジ２２および２つの横方向エッジ２３に位置し、直立する。
【０１０２】
好ましくは、蓋２０の境界面２４および２つの横方向端面２５の高さは等しい。
【０１０３】
好ましくは、本体１７の２つの境界面１８および２つの横方向端面１６も同様に同じ大きさである。
【０１０４】
最後に、蓋２０の境界面２４および端面２５の共通の高さは、本体１７の境界面１８および端面１６の共通の高さと等しくすべきである。
【０１０５】
エプロン様方式で下側に垂らされた蓋２０の境界面２４および端面２５は、例えば、上述の本体１７に関する折り曲げ原理に基づいて、本体１７の境界面１６および端面１８と同様に、コーナー２６の領域または共有エッジにおいて接合することができる。
【０１０６】
分離された蓋の場合でも、本体１７および／または蓋２０の各々相互に隣接する境界面および端面１６、１８；２４、２５を、適切な折り曲げによって、いくつかの、好ましくは全ての垂直エッジ１４の領域において接合できる。
【０１０７】
蓋２０を折り曲げエッジ２１で下側に旋回させて、本体１７の１６、１８の外面に引き寄せると、全体として、明白なエッジ１２、１３、２２、２３およびコーナー１５、２６を備えたきっちりとした直方体形状となる。
【０１０８】
このため、本体１７をコア材料で充填した後、板紙ボックス１１を蓋２０で閉じると、蓋２０を、その３つの自由なエッジ２７の１つ以上の領域で本体１７のベース領域１９の下側と接着することができ、そして閉じることができる。
【０１０９】
次いで本体を真空気密ホイルで包み、その後、その中身を排気し、当初本体を不完全に囲っていたそのホイルを完全に密着させ、それにより空気を通さないようにすることができる。板紙ボックス１１を使用する場合、特に蓋２０を本体１７にはめ込む場合は、中身のプレスが可能である。
【０１１０】
排気操作を簡便にするため、板紙ボックス１１にも、空気を逃がし粒子を逃がさない弁を１つ以上の位置に搭載する。しかし、蓋２０の自由な端面エッジ２７の領域におけるスリットが同様の機能を満たすことができ、これらスリットは、好ましくは本体１７上にしっかりとプレスされた蓋２０において、空気のような気体を通すが粒子は通さない人工弁の類を形成する。この際、蓋２０の本体１７への接着に通気性接着テープを使用することは、この場所の全ての側において空気を通すために有利でありえる。
【符号の説明】
【０１１１】
１  紙バッグ
２  長手方向エッジ
３  折り曲げエッジ
４  折り曲げエッジ
５  コーナー
６  境界領域
７  接着部
８  長手方向端面側
９  バッグベース側
１０  三角形状折り曲げ
１１  板紙ボックス
１２  長手方向エッジ
１３  折り曲げエッジ
１４  エッジ
１５  コーナー
１６  境界面
１７  本体
１８  長手方向端面
１９  ボックスベース領域
２０  蓋
２１  折り曲げエッジ
２２  エッジ
２３  エッジ
２４  境界面
２５  端面
２６  コーナー
２７  エッジ
【図１】
0006487421.tif 000002
【図２】
0006487421.tif 000003
【図３】
0006487421.tif 000004
【図４】
0006487421.tif 000005