(57)【要約】【課題】大型の製造設備が無くても製造できる展開図状の真空断熱材及びその製造方法の提供。【解決手段】芯材２をガスバリア性フィルムからなる外装材１の中に入れて減圧・熱溶着封止して形成された真空断熱材ユニット（Ａ，Ｂ，Ｃ）を該外装材に設けた熱溶着可能な連結部４同士を熱溶着することにより連結してなる真空断熱材。真空断熱材ユニットの複数個を箱体の展開図を形成するように連結することにより箱型の真空断熱材とすることができ、二次元的に連結することにより床用の断熱材とすることができる。【選択図】図１
2008106854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材をガスバリア性フィルムからなる外装材の中に入れ、減圧・熱溶着封止して作製した真空断熱材ユニットの複数個からなる真空断熱材であって、該外装材の少なくとも一箇所に熱溶着可能な連結部を設け、該連結部同士を熱溶着することによって複数個の該真空断熱材ユニットを連結してなる、真空断熱材。
【請求項２】
真空断熱材ユニットの複数個を、箱体の展開図を形成するように連結してなる請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
展開図を立体状に組み立てて箱体とした請求項２記載の真空断熱材。
【請求項４】
真空断熱材ユニットの複数個を芯材が格子状に並ぶように連結してなる請求項１記載の真空断熱材。
【請求項５】
真空断熱材ユニットの少なくとも一つが貫通孔又は切欠部を有している請求項１〜４のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項６】
連結部が、外装材の熱溶着部において熱溶着された２枚のガスバリア性フィルムの一方が他方からはみ出した部分からなる請求項１〜５のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項７】
連結部が、外装材に接合された連結用フィルムからなる請求項１〜５のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項８】
２枚のガスバリア性フィルムからなる外装材を熱溶着層が対向するように、かつ少なくとも一箇所に熱溶着可能な連結部を有するように配置する工程、
重ねられた外装材の周囲又は周囲及び中間部を、開口部を残して熱溶着することで１つの芯材が収容される袋状空間を一つ又は複数個形成する工程、
袋状空間に１つの芯材を入れる工程、
袋状空間の内部を減圧し、外装材の熱溶着層を熱溶着して真空断熱材ユニットを形成する工程、
複数個の真空断熱材ユニットの前記連結部同士を熱溶着して連結する工程
を有する真空断熱材の製造方法。
【請求項９】
前記連結部が、外装材を形成する２枚のガスバリア性フィルムのうちの一方が他方からはみ出すことによって形成されてなる請求項８に記載の真空断熱材の製造方法。
【請求項１０】
前記連結部が、外装材に接合された連結用フィルムによって形成されてなる請求項８に記載の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、断熱を必要とする容器、床等の面を覆って断熱するための、必要に応じて立体構造に組み立てることができる真空断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空断熱材を箱形の形状のものの壁面に適用する場合、６枚の平板状真空断熱材をそれぞれの壁面に取付ける方法が行われている。しかしながら、この方法では、各壁面に真空断熱材を取付ける際に角部、隅部までカバーすることが困難な場合が多く、断熱性能を十分に発揮することができなかった。
【０００３】
他の方法として、真空断熱材を立体の展開図状の形としておき、これを折り畳むことによって立体的な形状とすることができるようにする方法がある。このような方法としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載の方法が知られている。ここでは、複数の芯材をガスバリア性のフィルムで覆い、フィルムの内部を減圧してなる真空断熱材において、複数の芯材を立体構造の展開図を形成するように配置させている。そして、芯材をフィルムの間に含まない部分においてフィルムの全面を熱溶着している。こうして形成された真空断熱材を、芯材間に位置する折曲線で折り曲げることによって箱形等の立体形状の断熱材とする。このような構成により、容器の外面又は内面を覆うことができる。
【０００４】
しかしながら、展開図状の真空断熱材を形成すると、真空断熱材が大きくなり、製造設備も大型のものが必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−１１８６３４号公報
【特許文献２】特開２００６−７７７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、大型の製造設備が無くても製造できる展開図状の真空断熱材と、その製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）芯材をガスバリア性フィルムからなる外装材の中に入れ、減圧・熱溶着封止して作製した真空断熱材ユニットの複数個からなる真空断熱材であって、該外装材の少なくとも一箇所に熱溶着可能な連結部を設け、該連結部同士を熱溶着することによって複数個の該真空断熱材ユニットを連結してなる、真空断熱材。
（２）真空断熱材ユニットの複数個を、箱体の展開図を形成するように連結してなる請求項１記載の真空断熱材。
（３）展開図を立体状に組み立てて箱体とした請求項２記載の真空断熱材。
（４）真空断熱材ユニットの複数個を芯材が格子状に並ぶように連結してなる上記（１）記載の真空断熱材。
（５）真空断熱材ユニットの少なくとも一つが貫通孔又は切欠部を有している上記（１）〜（４）のいずれかに記載の真空断熱材。
（６）連結部が、外装材の熱溶着部において熱溶着された２枚のガスバリア性フィルムの一方が他方からはみ出した部分からなる上記（１）〜（５）のいずれかに記載の真空断熱材。
（７）連結部が、外装材に接合された連結用フィルムからなる上記（１）〜（５）のいずれかに記載の真空断熱材。
（８）２枚のガスバリア性フィルムからなる外装材を熱溶着層が対向するように、かつ少なくとも一箇所に熱溶着可能な連結部を有するように配置する工程、
重ねられた外装材の周囲又は周囲及び中間部を、開口部を残して熱溶着することで１つの芯材が収容される袋状空間を一つ又は複数個形成する工程、
袋状空間に１つの芯材を入れる工程、
袋状空間の内部を減圧し、外装材の熱溶着層を熱溶着して真空断熱材ユニットを形成する工程、
複数個の真空断熱材ユニットの前記連結部同士を熱溶着して連結する工程
を有する真空断熱材の製造方法。
（９）前記連結部が、外装材を形成する２枚のガスバリア性フィルムのうちの一方が他方からはみ出すことによって形成されてなる上記（８）に記載の真空断熱材の製造方法。
（１０）前記連結部が、外装材に接合された連結用フィルムによって形成されてなる上記（８）に記載の真空断熱材の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明はガスバリア性フィルムからなる２枚の外装材の中間に芯材を挟んで重ね、減圧して熱溶着した真空断熱材ユニットを形成し、この真空断熱材ユニットに、熱溶着可能な連結部を設けたので、この連結部同士を熱溶着することで、複数の真空断熱材ユニットを接続することができ、製造設備を大きくすることなく、大きな真空断熱材を得ることができる。
【０００８】
複数の真空断熱材ユニットが箱体の展開図を形成するように連結された構成とすることで、簡単に立体的な真空断熱材を得ることができる。
【０００９】
真空断熱材ユニットに貫通孔又は切欠部を設けることで、パイプを通過させることなどが可能となる。
【００１０】
ガスバリア性の外装材を重ね、開口部を残した周囲を熱溶着し、袋状空間を形成し、この袋状空間に１つだけの芯材を入れるようにすると、入れるだけで芯材の位置決めができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の真空断熱材の実施例を図に基づいて説明する。
【００１２】
図１は箱型形状に組み立てることができるようにした本発明の真空断熱材の製造例を示した図で、（ａ）は複数の真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃの平面図、（ｂ）は真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃの断面図、（ｃ）は真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃを接続して１つの真空断熱材とした状態を示す平面図である。
【００１３】
ガスバリア性フィルムからなる外装材１は、３層以上で構成され、少なくとも最内層を熱溶着層とし、最外層は表面保護層とし、中間層を少なくとも一層のガスバリア層を含む層構成としている。
【００１４】
ガスバリア層としては金属箔や、金属箔の代わりにプラスチックフィルム上に金属蒸着膜又はセラミック蒸着膜を積層したフィルム（蒸着膜フィルム）等を使用することができる。金属箔としては、アルミニウム箔やステンレス箔等の金属箔を、蒸着膜にはアルミニウム、ステンレス、アルミナ、酸化珪素等を使用したものが好適に利用される。これらは１種を単独で、または２種以上が複数層にて用いられる。
【００１５】
熱溶着層としては低密度ポリエチレン（比重０．９０以上０．９４未満）、高密度ポリエチレン（比重０．９４以上０．９６未満）、ポリプロピレン、ポリカーボネート等のプラスチック製フィルムが用いられる。これらは真空断熱材の用途により適宜選択されるものである。熱融着の容易さからいえば低密度ポリエチレンが優位であるが、融着強度は１５Ｎ／１５ｍｍ以上あれば実用的に充分であり、本発明の真空断熱材の多岐にわたる用途を考えると、断熱雰囲気の温度への適応力、耐候性、ヒートシール部のガスバリア性の点で高密度ポリエチレン、ポリプロピレンの使用が好ましい。
【００１６】
表面保護層としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の耐候性、耐衝撃性に優れたプラスチック製フィルムが用いられる。これらは１種を単独で、または２種以上が複数層にて用いられる。
【００１７】
本発明における芯材２としては、従来公知の連続気泡硬質ポリウレタンフォーム、無機繊維、有機繊維、無機粉体等を使用することも可能であるが、ハンドリング、断熱性、断熱性能の低下を最小限にする要望からシート状に成形された無機繊維シートが好適に用いられる。無機繊維シートを用いる場合は、無機繊維をニードルパンチにより圧縮成形した無機繊維シート又はそのシートを２層以上積層したもの、あるいは水を用いて集綿し、加熱圧縮成形した無機繊維シート又はそのシートを２層以上積層したもの、または無機繊維に対し０．５〜１．５質量％の有機バインダーを塗布し、熱プレスして形成した成形体又はその成形体を２枚以上積層したものが好ましく使用される。
【００１８】
無機繊維としては、ガラス繊維，セラミックファイバー，ロックウール，シリカアルミナウールから選択されるいずれか１又は２種以上を使用することができるが、断熱性能面、コスト面から平均繊維径１〜５μｍ程度のガラス繊維が好ましい。
【００１９】
芯材を固めるためにバインダーを使用する場合は、フェノール樹脂、ＮＢＲゴム変性ハイオルソフェノール樹脂、ＮＢＲゴム変性フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ＮＢＲ、ニトリルゴム、アクリルゴム等から選択されるいずれか１又は２種以上を使用することができ、フェノール樹脂を単独で用いたものが製造コスト面、減圧の容易さから好ましい。
【００２０】
芯材と一緒に、公知のガス吸着剤を使用しても良い。ガス吸着剤はガスバリア性フィルムの熱融着層上に固着するか、もしくは芯材に埋め込んで使用する。これにより芯材から発生するガスを吸着し、より長期間にわたって断熱性能を維持することが可能になる。
【００２１】
図１（ａ）におけるＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ真空断熱材を形成するための真空断熱材ユニットを示す。これらの真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃは、二枚の外装材１，１の間に芯材２を挟んでいる。外装材１，１間が減圧密封されるが、その際、芯材２，２間の外装材１，１、ならびに外装材１，１の周縁部は熱溶着され、溶着部３を形成している。
【００２２】
図２は真空断熱材ユニットＡの製造方法を説明する図で、（ａ）は、複数の袋状空間を形成した図、（ｂ）は袋状空間に芯材を入れる状態を示す図、（ｃ）は完成した真空断熱材ユニットＡの図である。
（ａ）に示すように、２枚の外装材１，１を重ね、その周囲を開口部５を残して熱溶着して溶着部６とし、外装材の中間部に溶着部７，７を形成して３つの袋状空間８を形成する。このとき、外装材１，１の一方に、他方の外装材１からはみ出た連結部４を形成しておく。こうして形成された各袋状空間８に、（ｂ）に示すように芯材２を入れる。そして、開口部５より袋状空間８内を減圧し、熱溶着して封止することで真空断熱材ユニットとなる。
１つの袋状空間８には１つの芯材２だけを入れ、袋状空間８内では芯材２は殆ど動かないようにしている。したがって、芯材２の位置決めは、芯材２を袋状空間８内に挿入することで完了し、非常に簡単である。
なお、上記の例では真空断熱ユニットに芯材を収容する袋状空間を複数個形成するために外装材の中間部において溶着部７を形成したが、一つの芯材のみを収容する真空断熱ユニットを作製する場合には外装材の周囲にのみ溶着部６を形成する。
【００２３】
真空断熱材ユニットＢ，Ｃについても、同様にして形成することができる。そして、真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃを図１（ａ）に示すように配置し、連結部４同士を重ねて熱溶着すると、図１（ｃ）に示すように各真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃが連結される。これを連結部４及び溶着部３で折り曲げると、図３に示すような６面が真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃで囲まれた箱状の真空断熱材Ｄが完成する。
なお、真空断熱材Ｄでは、連結部４や溶着部３で接続されない稜線ができるが、この部分は、隙間ができないようにして粘着テープなどで接続すればよい。
【００２４】
図４は、本発明の真空断熱材を床の断熱材として用いる場合を説明する図で、（ａ）は真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃの平面図、（ｂ）は複数の真空断熱材ユニットを接続した平面図である。
【００２５】
図４に示したものは２枚のガスバリア性フィルムからなる外装材１，１の中に芯材２を入れ、溶着部３を形成し、内部を減圧密封して得た３枚の真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃを連結する場合の例である。
図４（ａ）に示すように、真空断熱材を構成する真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃのそれぞれの連結箇所には、外装材１の露出した部分からなる連結部４が存在する。
【００２６】
次いで、図４（ｂ）に示したように、各真空断熱材ユニットの連結部４同士を熱溶着して真空断熱材を得る。
【００２７】
この真空断熱材は連結部４によって複数の真空断熱材ユニットを連結しているので、大型パネルを簡便に組み立てることができる。また、連結部４及び溶着部３は熱溶着されている箇所であるので釘打ち及び切断が可能であり、床への施工性が向上する。
【００２８】
連結部４の溶着は工場で行っても良いし、施工現場で行っても良い。溶着は現場で容易に行うことができるので、現場施工も容易である。
また本発明の真空断熱材は連結部４や溶着部３で折り曲げることができるので、多数の真空断熱材ユニットを連結してもコンパクトに折りたたむことができ、運搬に便利である。
【００２９】
また、図４に示した例では、真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃとして３つの芯材を収容した例を示したが、芯材を４つ以上収容したものをユニットとしても良い。また、各真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃを、図２で説明したように１つの袋状空間８に１つの芯材２を入れる方法で製造すると、芯材２の位置決めが容易にできることになる。
【００３０】
上記で説明した例では外装材１の一部を連結部４として用いたが、外装材１，１とは別に連結用フィルムを用意し、これを外装材に接合して連結部４として用いて真空断熱材ユニット同士を連結するようにしてもよい。
【００３１】
次に、真空断熱材が貫通孔を必要とする場合を例にとって説明する。
【００３２】
貫通孔を必要とするものとしては、物品が貯湯タンク、電池等があり、これに給水管及び配水管、電気配線を設ける場合が挙げられる。
【００３３】
図５は、貫通孔を有する真空断熱材の例を示す図で、（ａ）は真空断熱材の斜視図、（ｂ）は貫通孔を有する真空断熱材ユニットの分解斜視図である。
【００３４】
真空断熱材の貫通孔９を設ける面の芯材２には予め貫通孔１０を二つ設けておく。外装材１，１には孔を開けていないので、芯材２を外装材１，１で挟み、真空引きした際には、貫通孔９内でこの芯材２を挟む上下の外装材１，１の熱溶着層が向かい合うことになる。しかし、この部分は減圧により加圧されており、熱溶着層同士は密着した状態となっている。この密着した状態で加熱することで円形の熱溶着面を形成する。次いで、この熱溶着面を所定の幅を残して適宜の大きさにカットして貫通孔９を形成する。
【００３５】
真空断熱物品の端部に切欠を設ける場合も前記の貫通孔を設ける場合と同様にして行うことができる。
【実施例１】
【００３６】
外装材１となるガスバリア性フィルム及び芯材２として次のものを用いた。
【００３７】
（ガスバリア性フィルム）
４層ラミネート品（ポリエステルフィルム−無延伸ナイロンフィルム−アルミ箔−高密度ポリエチレンフィルム）
（芯材）
ガラス繊維シート（平均繊維径１μｍのガラス繊維を、水を用いて集綿し、加熱圧縮成形したシートを複数枚積層、真空包装後の厚さは４．２ｍｍ）
【００３８】
ガスバリア性フィルムを用いて図２に示すような２００ｍｍ×５９０ｍｍの３方を溶着部６で溶着し、封止袋を形成し、次いで、中間に溶着部７，７を形成して３個の芯材２を位置決め収容できるように芯材の収容区画として袋状空間８を形成し、次いで該袋状空間８に１３０ｍｍ×１６０ｍｍのシート状芯材を２枚、１７０ｍｍ×２３０ｍｍを１枚挿入し、開口部５を減圧封止して図１（ｃ）に示す真空断熱材ユニットＡを形成した。芯材間の溶着部３の幅は約１０ｍｍであった。同様にして、二つの袋状空間に芯材２を収容した図１（ａ）に示すような真空断熱材ユニットＢ，Ｃを形成した（シート状芯材はそれぞれ、１３０ｍｍ×２２０ｍｍを１枚、７５ｍｍ×２１０ｍｍを１枚使用）。
これらの真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃにはそれぞれに図１（ａ）に示すように一部熱溶着層が露出した連結部４を形成しており、図１（ｃ）に示すように連結部４同士を熱溶着して展開図状の真空断熱材を製造した。
この展開図状の真空断熱材を立体形状に組み立てることにより図３に示す１４０ｍｍ×２００ｍｍ×２５０ｍｍの箱状の真空断熱材Ｄを得た。
得られた真空断熱材の封止状態は良好であり、真空状態が保たれていた。また、断熱効果も良好であった。
【実施例２】
【００３９】
実施例１と同様のガスバリア性フィルムからなる外装材１と芯材２とを用いて、床暖房用の真空断熱材を形成した。
【００４０】
実施例１と同様にして、図４（ａ）に示すような４．２ｍｍ×１９０ｍｍ×７００ｍｍの真空断熱材ユニットＡ，Ｂ，Ｃを形成した。芯材間のヒートシール部の幅は約１０ｍｍであった。この各真空断熱材ユニットには、連結用に一部露出した連結部４を形成し、図４（ｂ）に示すように連結部４の熱溶着層同士を熱溶着して真空断熱材を製造した。
得られた真空断熱材の封止状態は良好であり、真空状態が保たれていた。また、断熱効果も良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】箱型形状に組み立てることができるようにした本発明の真空断熱材の製造例を示した図で、（ａ）は複数の真空断熱材ユニットの平面図、（ｂ）は真空断熱材ユニットの断面図、（ｃ）は真空断熱材ユニットを接続して真空断熱材とした状態を示す平面図である。
【図２】真空断熱材ユニットの製造方法を説明する図で、（ａ）は、袋状空間を形成した図、（ｂ）は袋状空間に芯材を入れる状態を示す図、（ｃ）は完成した真空断熱材ユニットの図である。
【図３】複数の真空断熱材ユニットから箱状の真空断熱材を形成した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の真空断熱材を床の断熱材として用いる場合を説明する図で、（ａ）は真空断熱材ユニットの平面図、（ｂ）は複数の真空断熱材ユニットを接続した平面図である。
【図５】貫通孔を有する真空断熱材の例を示す図で、（ａ）は真空断熱材の斜視図、（ｂ）は貫通孔を有する真空断熱材ユニットの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ，Ｂ，Ｃ  真空断熱材ユニット
Ｄ  真空断熱材
１  外装材
２  芯材
３  溶着部
４  連結部
５  開口部
６  溶着部
７  溶着部（中間部）
８  袋状空間
９  真空断熱材貫通孔
１０  芯材貫通孔
【図１】
2008106854.tif 000003
【図２】
2008106854.tif 000004
【図３】
2008106854.tif 000005
【図４】
2008106854.tif 000006
【図５】
2008106854.tif 000007