(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）２つの互いに反対側にある主表面を有する可撓性ポリマーフィルム基材と、
（ｂ）該基材の該互いに反対側にある主表面のうち一方と直接接触している第１の層であって、該第１の層は、架橋された（メタ）アクリレートモノマーを含む低熱伝導性の有機層、又は、該第１の層は、無機材料のみからなる低熱伝導性の無機積層体であり、前記第１の層を含む前記低熱伝導性の無機積層体は、０．５Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する非金属無機材料の少なくとも１つの層及び１Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する金属材料の少なくとも１つの層を含む、第１の層と、
（ｃ）該第１の層と直接接触している第２の層であって、該第２の層は、架橋された（メタ）アクリレートモノマーを含む低熱伝導性の有機層、又は、該第２の層は、無機材料のみからなる低熱伝導性の無機積層体であり、前記第２の層を含む前記低熱伝導性の無機積層体は、０．５Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する非金属無機材料の少なくとも１つの層及び１Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する金属材料の少なくとも１つの層を含み、さらに、該第２の層は、該第１の層が低熱伝導性の無機積層体である場合は低熱伝導性の有機層であり、該第１の層が低熱伝導性の有機層である場合は低熱伝導性の無機積層体である、第２の層と、を含む、真空断熱パネル用外被を含む物品。
【請求項２】
前記金属材料は低放射性の金属材料である、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
追加の低伝導性の有機層又は熱融着層の少なくとも１つを更に含む、請求項１又は２に記載の物品。
【請求項４】
前記基材は、難燃材料を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５】
前記非金属無機材料は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウムケイ素、窒化アルミニウムケイ素、及び酸窒化アルミニウムケイ素、ＣｕＯ、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＺｎＯ、酸化亜鉛アルミニウム、ＺｒＯ２、イットリア安定化ジルコニア、並びにＣａ２ＳｉＯ４のうち少なくとも１種から選択される、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記金属材料は、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｎ、及びＣｏのうち少なくとも１種から選択される、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記低放射性の金属材料は、アルミニウム、銀、金、銅、錫、クロム、ニッケル、白金、タングステン、亜鉛、マグネシウム、モリブデン、ロジウム、ケイ素、及び／又はこれらの合金若しくは組み合わせのうち少なくとも１種から選択される、請求項２に記載の物品。
【請求項８】
前記真空断熱パネル用外被の酸素透過速度は、０．１ｃｃ／ｍ２／日未満であり、湿気透過速度は、０．１ｇ／ｍ２／日未満である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
（ａ）２つの互いに反対側にある主表面を有する可撓性ポリマーフィルム基材と、
（ｂ）該基材の該互いに反対側にある主表面のうち一方と直接接触している第１の層であって、該第１の層は、架橋された（メタ）アクリレートモノマーを含む低熱伝導性の有機層、又は、該第１の層は、無機材料のみからなる低熱伝導性の無機積層体であり、前記第１の層を含む前記低熱伝導性の無機積層体は、０．５Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する非金属無機材料の少なくとも１つの層及び１Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する金属材料の少なくとも１つの層を含む、第１の層と、
（ｃ）該第１の層と直接接触している第２の層であって、該第２の層は、架橋された（メタ）アクリレートモノマーを含む低熱伝導性の有機層、又は、該第２の層は、無機材料のみからなる低熱伝導性の無機積層体であり、前記第２の層を含む前記低熱伝導性の無機積層体は、０．５Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する非金属無機材料の少なくとも１つの層及び１Ｗ／（ｍ・°Ｋ）以下の熱伝導性を有する金属材料の少なくとも１つの層を含み、さらに、該第２の層は、該第１の層が低熱伝導性の無機積層体である場合は低熱伝導性の有機層であり、該第１の層が低熱伝導性の有機層である場合は低熱伝導性の無機積層体である、第２の層と、を含む、バリアフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、耐久性バリアフィルムに関する。本開示は、これらのバリアフィルムを用いる真空断熱パネルを更に提供する。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱パネル（ＶＩＰ）は、コアを取り囲む気密性の高い外被からなる断熱の一形態であり、外被から空気が排気される。真空断熱パネルは、例えば、家庭用器具及びビル建築に使用されて、従来の断熱材料より良好な断熱性能を提供する。外被内への空気の流入により、ＶＩＰの断熱値を最終的に低下させると思われるので、既知の設計では、ガスバリアを提供するために、外被として熱融着性材料を積層したホイルを使用している。しかしながら、ホイルの高い熱伝導性は、熱架橋効果のために、ＶＩＰの断熱性能全体を低下させてしまう。一方、食品グレードの包装フィルムに使用されるもののような金属化ポリマー基材は、低熱伝導性であるが、ＶＩＰ用のバリアの要件に合致しない。高いバリア性能と低熱伝導性及び低放射特性とを組み合わせた外被フィルムが必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示は、真空断熱パネル用の外被としての使用のための、非常に優れた有用性を有するバリアフィルムを提供する。バリアフィルムは、耐破壊性、低放射性、及び低熱伝導性を兼ね備えている。
【０００４】
このため、一態様では、本開示は、２つの対向する主表面を有する基材と、基材の対向する主表面のうち一方と直接接触している第１の層であって、第１の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体である、第１の層と、第１の層と直接接触している第２の層であって、第２の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体であり、第２の層は、第１の層において選択された有機層又は無機積層体と同一ではない、第２の層と、を含む、真空断熱パネル用外被を提供する。
【０００５】
一部の実施形態では、低熱伝導性の無機積層体は、低熱伝導性の非金属無機材料、及び／又は低熱伝導性の金属材料を含むこととなる。これら及び他の実施形態では、低熱伝導性の無機積層体はまた、低熱伝導性の金属材料及び低放射性の金属材料を有してもよい。更に、低熱伝導性の金属（metallic）は、それ自体が、低放射性である金属合金を含んでもよい。
【０００６】
一部の実施形態では、追加の低伝導性の有機層が存在してもよい。任意追加的な熱融着層もまた、存在してもよい。直鎖状低密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの配合物が好適であると考えられる。熱融着層は、押出し、コーティング、又は積層によりバリアフィルムに適用され得る。外被が耐火性であることは、好都合であり得る。例えば、基材はそれ自身、難燃材料を含んでもよく、又は別の難燃層が、第１の層に対向する基材の対向する主表面と直接接触して位置付けられてもよい。真空断熱パネルがコア層を更に含むことは、好都合であり得る。本開示による真空断熱パネル用外被の酸素透過速度は、望ましくは、０．１ｃｃ／ｍ２／日未満であり、湿気透過速度は、０．１ｇ／ｍ２／日未満である。本開示の実施形態のうち一部は、酸素透過速度が０．００５ｃｃ／ｍ２／日未満であり、湿気透過速度が０．００５ｇ／ｍ２／日未満である。
【０００７】
別の態様では、本開示は、２つの対向する主表面を有する基材と、基材の対向する主表面のうち一方と直接接触している第１の層であって、第１の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体である、第１の層と、第１の層と直接接触している第２の層であって、第２の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体であり、第２の層は、第１の層において選択された有機層又は無機積層体と同一ではない、第２の層と、を含み、低熱伝導性の無機積層体は、少なくとも１種の低熱伝導性の非金属無機材料及び少なくとも１種の低熱伝導性の金属材料を含む、バリアフィルムを提供する。
【０００８】
以上が本開示の例示的な実施形態の様々な態様及び利点の概要である。上記の発明の概要は、本開示のそれぞれ例示された実施形態又はあらゆる実施を記載することを意図するものではない。更なる特徴及び利点は、以下の実施形態に開示される。以下の図面及び発明を実施するための形態は、本明細書に開示された原理を使用する特定の実施形態をより具体的に例示する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の様々な実施形態の以下の詳細な説明を添付の図面と共に検討することで、本開示をより完全に理解することができる。
【図１】本発明による例示的な真空断熱パネル用外被の側面図である。
【図２】図１の外被を用いる例示的な真空断熱パネルの正面図である。
【００１０】
一定の縮尺で描かれているわけではない上記の図面は、本開示の様々な実施形態を示すが、発明を実施するための形態において記載されるように、他の実施形態もまた想到される。いかなる場合も、本開示は、本開示の発明を例示的な実施形態の代表として記述するものであって、限定を表すものではない。当業者であれば、本開示の範囲及び趣旨に含まれる多くの他の変更例及び実施形態を考案することができることを理解するべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書において使用する際、端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に含まれるすべての数値が含まれる（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８、４、及び５などを含む）。
【００１２】
別途記載のない限り、本明細書及び実施形態で使用される、量又は原料、特性の測定値などを表すすべての数字は、すべての例で「約」という用語で修飾されていると理解されるべきである。したがって、特に逆の指示がない限り、先の明細書及び添付した実施形態の一覧に記述されている数値パラメータは、本開示の教示を利用して当業者により得ることが求められる所望の特性に応じて変化し得る。少なくとも、特許請求される実施形態の範囲の等価物の原則の適用を制限するものでなく、それぞれの数値パラメータは、報告される有効数字の数に照らして、通常の四捨五入の手法を適用することによって、解釈されるべきである。
【００１３】
以下で定義される用語について、これらの定義は、以下の用語集で使用される用語の変更への具体的な言及に拠って特許請求の範囲又は本明細書中の他所に異なる定義が記載されている場合を除いて、特許請求の範囲を含む明細書全体に適用されるものとする。
【００１４】
用語
単語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と互換的に使用されて、記載される要素のうち１つ又２つ以上を意味する。
【００１５】
用語「層」は、基材上の若しくは基材を覆っている任意の材料又は材料の組み合わせを意味する。
【００１６】
用語「積層体」は、特定の層が、少なくとも１つの他の層の上に配置されており、２つの層の直接的な接触は必須ではなく、２層間に介在層が存在し得る配置構成を意味する。
【００１７】
様々な層の位置を説明するための方向の単語、例えば、「頂上に」、「上に」、「被覆する」、「最も高い」、「覆う」、「下層の」等は、水平方向に配置された上向きの基材に対する層の相対位置を意味する。基材、層、又は基材及び層を包含する物品は、製造中又は製造後に任意の特定の空間方向性を有さなければならないということを意図するわけではない。
【００１８】
別の層及び基材に対して、又は２つの他の層に対して、ある層の位置を説明する用語「によって分離された」とは、説明されている層が（複数の）他の層及び／又は基材の間にあることを意味するが、必ずしも（複数の）他の層及び／又は基材と接触していることを意味するものではない。
【００１９】
用語「（コ）ポリマー」又は「（コ）ポリマー性の」は、ホモポリマー及びコポリマー、並びに、例えば、共押出しにより、又は例えば、エステル交換反応を含む反応により、混和性配合物において形成され得るホモポリマー又はコポリマーを含む。用語「コポリマー」としては、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、及び星型コポリマーが挙げられる。
【００２０】
本開示は、バリアフィルムと、これらのバリアフィルムから形成されたＶＩＰ外被と、これらの外被を含むＶＩＰと、を提供する。ここで図１を参照すると、本開示による例示的なバリアフィルム２０が図示されている。バリアフィルム２０は、第１の主表面２４及び第２の主表面２６を有する基材２２を含む。基材２２の第１の主表面２４には、第１の層３０が直接接触しており、次に、第１の層３０は、第２の層４０と接触している。第１の層３０として以下に記載される層及び第２の層４０として以下に記載される層は、実際には、好適なバリア特性を達成するのであれば、基材２２に対していずれの順序で適用されてもよく、いずれの順序も、本開示の範囲内であると考えられる。
【００２１】
例えば、図示されている実施形態などの一部の実施形態における第１の層３０は、低熱伝導性の有機層３２である。更に、良好な柔軟性、靱性、及び選択された基材に対する接着性が所望されると考えられる。低熱伝導性の有機層３２は、モノマーをロールコーティング（例えば、グラビアロールコーティング）又はスプレーコーティング（例えば、静電気スプレーコーティング）などの従来のコーティング方法の後、例えば、紫外光照射を使用することにより架橋させて調製することができる。低熱伝導性の有機層３２はまた、すべて参照により本明細書に援用されている、以下の米国特許第４，８４２，８９３号（Ｙｉａｌｉｚｉｓ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第４，９５４，３７１号（Ｙｉａｌｉｚｉｓ）、米国特許第５，０３２，４６１号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第５，４４０，４４６号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第５，７２５，９０９号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第６，２３１，９３９号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第６，０４５，８６４号（Ｌｙｏｎｓ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許第６，２２４，９４８号（Ａｆｆｉｎｉｔｏ）、及び米国特許出願第２００８／０２９２８１０号（Ａｎｄｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているように、モノマーのフラッシュ蒸着、蒸気蒸着の後、架橋させることによって調製することができる。
【００２２】
一部の実施形態、例えば、図示されている実施形態では、第２の層４０は、低熱伝導性の無機積層体（図示されている実施形態では、まとめて、４４、４６、及び４８）である。この低熱伝導性の無機積層体は、少なくとも１種の低熱伝導性の非金属無機材料４４と、少なくとも１種の低熱伝導性の金属無機材料４６と、を含む。低熱伝導性の非金属無機材料４４は、好ましくは、０．５、又は更には０．０１５Ｗ／（ｍ・°Ｋ）（０．００５、又は更には０．０００１５Ｗ／（ｍ・℃））以下の熱伝導性を有する。
【００２３】
低熱伝導性の金属無機材料４６は、好ましくは、１、又は更には０．２Ｗ／（ｍ・°Ｋ）（０．０１、又は更には０．００２Ｗ／（ｍ・℃））以下の熱伝導性を有する。好適な低熱伝導性の金属無機材料４６に有用な別の特性は、低レベルの放射性であり、０．６、又は更には０．１未満の値が望ましいと考えられる。
【００２４】
一部の図示されている実施形態では、任意選択的な第２の低熱伝導性の金属無機材料４８が存在して、所望の物理的特性を提供している。具体的には、例えば、ケイ素アルミニウムの層は、柔軟性の特性と、前に検討された、ケイ素アルミニウム酸化物層と比較してより速い堆積と、を提供する。かかる層は、スパッタリングにより好都合に適用され、厚さ約１０〜５０ｎｍが好都合であると考えられ、およそ厚さ２０ｎｍが特に好適であると考えられる。
【００２５】
図示されている実施形態などの一部の実施形態は、基材２２と離れる側に第２の層４０に適用された任意追加的なポリマー層５０を更に含む。かかる層は、非金属無機材料４４を物理的に保護するために用いられる。一部の実施形態は、所望の特性を実現するために、追加の層を含んでもよい。例えば、追加のバリア特性が望ましいと考えられる場合、非金属無機材料の追加の層が、任意追加的に、例えば、保護用の第２のポリマー層の上方に適用されてもよい。
【００２６】
ここで、図２を参照すると、図１の外被を用いる完成した真空断熱パネル１００の正面図が図示されている。真空断熱パネル用外被１０２を形成するために、バリアフィルム２０ａ及び２０ｂの２枚のシートは、熱溶接により好都合に向かい合って取り付けられている。外被１０２内には、コア１０４が存在し、この図では輪郭が示されている。コア１０４は、外被１０２内に真空密封されている。
【００２７】
基材
基材２２は、ポリマー層が好都合である。多様なポリマーが使用されてもよいが、バリアフィルムが真空断熱パネルに使用される場合、耐破壊性及び熱安定性が特に重要視される特性である。有用なポリマー性の耐破壊性フィルムの例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、（Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｃｏ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から入手可能な）商品名ＡＲＴＯＮのポリマー、（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ  Ｃｏ．（Ｂｒｅｃｋｓｖｉｌｌｅ，Ｏｈｉｏ）から入手可能な）商品名ＡＶＡＴＲＥＬのポリマー、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリビニリデンジフルオリド、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、及びエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）等のポリマーが挙げられる。ポリイミド、ポリイミドベンゾキサゾール、ポリベンゾキサゾール、及びセルロース誘導体などの熱硬化性ポリマーも有用である。厚さおよそ０．００２インチ（０．０５ｍｍ）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）フィルムと同様に都合の良い選択であると考えられる。二軸延伸ポリプロピレン（ＢＯＰＰ）は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘ．）、Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｓｗｉｎｄｏｎ，ＵＫ）、Ｋａｉｓｅｒｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔａｉｐｅｉ  Ｃｉｔｙ，Ｔａｉｗａｎ）、及びＰＴ  Ｉｎｄｏｐｏｌｙ  Ｓｗａｋａｒｓａ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（ＩＳＩ）（Ｊａｋａｒｔａ，Ｉｎｄｏｎｅｓｉａ）を含む、複数の供給元から市販されている。好適なフィルム材料の他の例は、「Ｃｌｏｔｈ−ｌｉｋｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  Ｆｉｌｍｓ」と題された国際公開第０２／１１９７８号（Ｊａｃｋｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）において教示されている。一部の実施形態では、基材は、２つ以上のポリマー層の積層物であってもよい。
【００２８】
低熱伝導性の有機層
低熱伝導性の有機層３２がモノマーのフラッシュ蒸着、蒸気蒸着、その後の架橋により形成される場合、揮発性のアクリレート及び（本明細書において「（メタ）アクリレート」と称される）メタクリレートモノマーが有用であり、揮発性アクリレートモノマーが好ましい。好適な（メタ）アクリレートモノマーは、蒸発器内で蒸発され、蒸着コータにおいて液体又は固体のコーティングに凝縮されるのに十分な蒸気圧を有する。
【００２９】
好適なモノマーの例としては、ヘキサジオールジアクリレート、エトキシエチルアクリレート、シアノエチル（モノ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、オクタデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ベータ−カルボキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ジニトリルアクリレート、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ニトロフェニルアクリレート、２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，２，２−トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングルコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡエポキシジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロピル化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）−イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、ナフチルオキシエチル（naphthloxyethyl）アクリレート、（ＲａｄＣｕｒｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，Ｎ．Ｊ．）から入手可能な）商品番号ＲＤＸ８００９４のエポキシアクリレート、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、ビニルエーテル、ビニルマフタレン（mapthalene）、アクリロニトリル、及びこれらの混合物などのポリマー層に様々な他の硬化性材料が含まれてもよい。
【００３０】
特に、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートが好適であると考えられる。トリシクロデカンジメタノールジアクリレートは、例えば、凝縮有機コーティングの後、ＵＶ照射フリーラジカルビニル重合により好都合に適用される。厚さ約２５０〜１５００ｎｍが好都合であると考えられ、厚さおよそ７５０ｎｍが、特に好適であると考えられる。
【００３１】
低放射性の金属無機材料
例えば、少なくとも１種の低熱伝導性の金属無機材料４６及び／又は４８において有用な低放射性の金属材料としては、アルミニウムが挙げられるが、好ましくは、銀、金、銅、錫、クロム、ニッケル、白金、タングステン、亜鉛、マグネシウム、モリブデン、ロジウム、及び／又はこれらの合金若しくは組み合わせが挙げられる。金属は、非常に低い放射性、好ましくは、０．６未満、又は更には０．１未満の放射性を提供するのに十分な厚さで堆積される。特に、ＤＨＦ（Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ）からスパッタリングターゲットとして市販されている、重量比Ｃｕ８０Ｓｎ２０の銅−錫合金が好都合であると考えられ、放射性「ε」は、０．０７、熱伝導性「ｋ」は、０．２６Ｗ／（ｍ・°Ｋ）（０．００２６Ｗ／（ｍ・℃））である。ケイ素アルミニウムもまた有用である。
【００３２】
一部の実施形態では、低放射性の金属材料を部分的に酸化させることが好都合であり得る。一部の実施形態では、低放射性の金属無機材料は、低放射性であってもなくてもよい低熱伝導性の金属材料の追加の中間層により得られてもよい。
【００３３】
低熱伝導性の非金属無機材料
低熱伝導性の非金属無機材料４４は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、並びに酸化物、窒化物、及び酸窒化物の金属合金から好都合に形成されてもよい。一態様では、低熱伝導性の非金属無機材料４４は、金属酸化物を含む。好ましい金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、ケイ素アルミニウム酸化物、窒化アルミニウムケイ素、及び酸窒化アルミニウムケイ素、ＣｕＯ、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＺｎＯ、酸化亜鉛アルミニウム、ＺｒＯ２、及びイットリア安定化ジルコニアが挙げられる。Ｃａ２ＳｉＯ４の使用が、その難燃性のために想到される。低熱伝導性の非金属無機材料４４は、その開示が参照により援用されている、米国特許第５，７２５，９０９号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）及び米国特許第５，４４０，４４６号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているものなど各種の方法により調製することができる。低熱伝導性の非金属無機材料は、典型的には、反応蒸着、反応スパッタ、化学蒸着、プラズマ強化化学蒸着、及び原子層堆積により調製することができる。好ましい方法としては、反応スパッタ及びプラズマ強化化学蒸着などの真空調製が挙げられる。
【００３４】
低熱伝導性の非金属無機材料４４は、薄層として好都合に適用される。ケイ素アルミニウム酸化物は、良好なバリア特性、並びに任意追加的な第２のポリマー層５０に対する良好な界面接着性を提供するので、特に好都合であると考えられる。かかる層は、スパッタリングにより好都合に適用され、厚さ約５〜１００ｎｍが好都合であると考えられ、厚さおよそ２０ｎｍが特に好適であると考えられる。
【００３５】
コア
図２を再度参照すると、一部の実施形態では、真空断熱パネル１００は、好都合には、例えば、サイズが約４マイクロメートルの小さい連続気泡を有する堅い発泡体の形態のコア１０４を含む。微多孔性の発泡性コアの１つの供給元は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）である。一部の実施形態では、平行な離間配置された排出経路又は排出溝がコアの面に切り込まれ又は形成されている。外被内にコアがどのようにして真空密封されるかについての情報は、参照により本明細書に援用されている米国特許第６，１０６，４４９号（Ｗｙｎｎｅ）に開示されている。他の有用な材料としては、ヒュームドシリカ、ガラス繊維、及びエアロゲルが挙げられる。
【００３６】
熱融着層
任意追加的な熱融着層もまた、存在してもよい。ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの配合物が好適であると考えられる。熱融着層は、押出し、コーティング、又は積層により、バリアフィルムに適用され得る。高密度ポリエチレンを含む共押出複合層もまた、好適であると考えられる。
【００３７】
耐火層
外被が耐火性であることは好都合であり得る。例えば、基材自体が難燃材料を含んでもよく、又は別の難燃層が、第１の層に対向する基材の対向する主表面と直接接触して位置付けられてもよい。層状製品における使用に好適な耐火材料に関する情報は、参照により本明細書に援用される米国特許出願第２０１２／０１６４４４２号（Ｏｎｇ  ｅｔ  ａｌ．）に見出される。
【００３８】
組み立て中の断熱性の乱れを最小化するための設計の検討
上述のバリアフィルム２０は、いくつかの層、具体的には、低熱伝導性の無機積層体４０、最も具体的には、幾分脆性であり得る低熱伝導性の非金属無機材料４４を含む。バリアフィルム２０は、バリアフィルム２０が提供する真空密封が破壊されると、良好な（低）熱伝導性の一部を失うこととなる。完成品のＶＩＰの製造中、特に、真空吸引工程中、バリアフィルムは、高い歪み及び応力を受ける。フィルムを曲げを受けるビームとみなすと、ビームは、ビームの厚みにわたる圧縮応力がゼロになり、引張応力に切り替わる中立面を有する。したがって、任意選択的な熱融着層及び難燃層を含むバリアフィルム２０に対して選択され、低熱伝導性の無機積層体４０がその平坦な状態から離れる方向にフィルムを曲げる動きに対して、フィルムの中立面にあるか、又は中立面付近にあるように、それぞれの厚さを寸法決めする、材料の機械的特性を評価することが所望される。低熱伝導性の非金属無機材料４４の層の厚さに対する中心線が、バリアフィルム２０の計算された中立面から、バリアフィルム２０を含む（任意の層を含む）すべての層の全体的な厚さの±１０％以内に位置付けられる場合、バリアフィルムは、この基準に合致すると言うことができる。一部の都合の良い実施形態では、低熱伝導性の非金属無機材料４４の層の厚さに対する中心線は、バリアフィルム２０の計算された中立面から、バリアフィルム２０を含む（任意の層を含む）すべての層の合計厚みの±５％内に位置付けられる。
【００３９】
以下は、種々の非限定的な例示的な実施形態及び実施形態の組み合わせである。
【００４０】
実施形態Ａ．
（ａ）２つの対向する主表面を有する基材と、
（ｂ）基材の対向する主表面のうち一方と直接接触している第１の層であって、第１の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体である、第１の層と、
（ｃ）第１の層と直接接触している第２の層であって、第２の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体であり、第２の層は、第１の層において選択された有機層又は無機積層体と同一ではない、第２の層と、を含む、真空断熱パネル用外被を含む物品。
【００４１】
実施形態Ｂ．低熱伝導性の無機積層体は、低熱伝導性の非金属無機材料を含む、実施形態Ａに記載の物品。
【００４２】
実施形態Ｃ．低熱伝導性の無機積層体は、低熱伝導性の金属材料を含む、実施形態Ａ及びＢに記載の物品。
【００４３】
実施形態Ｄ．低熱伝導性の無機積層体は、低熱伝導性の金属材料及び低放射性の金属材料を含む、実施形態Ａ〜Ｃに記載の物品。
【００４４】
実施形態Ｅ．低熱伝導性の金属は、低放射性である金属合金を含む、実施形態Ｃ又はＤに記載の物品。
【００４５】
実施形態Ｆ．追加の低伝導性の有機層を更に含む、実施形態Ａ〜Ｅのいずれか１つに記載の物品。
【００４６】
実施形態Ｇ．熱融着層を更に含む、実施形態Ａ〜Ｆのいずれか１つに記載の物品。
【００４７】
実施形態Ｈ．基材は、難燃材料を含む、実施形態Ａ〜Ｇのいずれか１つに記載の物品。
【００４８】
実施形態Ｉ．第１の層に対向する基材の対向する主表面と直接接触している難燃層を更に備える、実施形態Ａ〜Ｈのいずれか１つに記載の物品。
【００４９】
実施形態Ｊ．真空断熱パネル用外被は、コア層を更に含む、実施形態Ａ〜Ｉのいずれか１つに記載の物品。
【００５０】
実施形態Ｋ．低熱伝導性の非金属無機材料は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウムケイ素、窒化アルミニウムケイ素、及び酸窒化アルミニウムケイ素、ＣｕＯ、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＺｎＯ、酸化亜鉛アルミニウム、ＺｒＯ２、イットリア安定化ジルコニア、並びにＣａ２ＳｉＯ４のうち少なくとも１種から選択される、実施形態Ｂ及びＦ〜Ｊのいずれか１つに記載の物品。
【００５１】
実施形態Ｌ．低熱伝導性の金属材料は、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｎ、及びＣｏのうち少なくとも１種から選択される、実施形態Ｃ〜Ｊのいずれか１つに記載の物品。
【００５２】
実施形態Ｍ．低放射性の金属材料は、アルミニウム、銀、金、銅、錫、クロム、ニッケル、白金、タングステン、亜鉛、マグネシウム、モリブデン、ロジウム、ケイ素、及び／又はこれらの合金若しくは組み合わせのうち少なくとも１種から選択される、実施形態Ｄ〜Ｊのいずれか１つに記載の物品。
【００５３】
実施形態Ｎ．金属合金は、アルミニウム／ケイ素、銅／錫のうち少なくとも一方から選択される、実施形態Ｅ〜Ｍのいずれか１つに記載の物品。
【００５４】
実施形態Ｏ．真空断熱パネル用外被の酸素透過速度は、０．１ｃｃ／ｍ２／日未満であり、湿気透過速度は、０．１ｇ／ｍ２／日未満である、実施形態Ａ〜Ｎのいずれか１つに記載の物品。
【００５５】
実施形態Ｐ．
（ａ）２つの対向する主表面を有する基材と、
（ｂ）基材の対向する主表面のうち一方と直接接触している第１の層であって、第１の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体である、第１の層と、
（ｃ）第１の層と直接接触している第２の層であって、第２の層は、低熱伝導性の有機層又は低熱伝導性の無機積層体であり、第２の層は、第１の層において選択された有機層又は無機積層体と同一ではない、第２の層と、を含み、
低熱伝導性の無機積層体は、少なくとも１種の低熱伝導性の非金属材料及び少なくとも１種の低熱伝導性の金属材料を含む、バリアフィルム。
【００５６】
実施形態Ｑ．低熱伝導性の金属材料は、低放射性の金属材料を含む、実施形態Ｐに記載のフィルム。
【００５７】
実施形態Ｒ．低熱伝導性の金属材料は、低放射性である金属合金材料を含む、実施形態Ｑに記載のフィルム。
【００５８】
実施形態Ｓ．熱融着層を更に含む、実施形態Ｐ〜Ｒのいずれか１つに記載のフィルム。
【００５９】
実施形態Ｔ．基材は、難燃材料を含む、実施形態Ｐ〜Ｓのいずれか１つに記載のフィルム。
【００６０】
実施形態Ｕ．第１の層に対向する基材の対向する主表面と直接接触している難燃層を更に含む、実施形態Ｐ〜Ｔのいずれか１つに記載のフィルム。
【００６１】
実施形態Ｖ．低熱伝導性の非金属無機材料は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化アルミニウムケイ素、窒化アルミニウムケイ素、及び酸窒化アルミニウムケイ素、ＣｕＯ、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＺｎＯ、酸化亜鉛アルミニウム、ＺｒＯ２、イットリア安定化ジルコニア、並びにＣａ２ＳｉＯ４のうち少なくとも１種から選択される、実施形態Ｐ〜Ｕのいずれか１つに記載の物品。
【００６２】
実施形態Ｗ．低熱伝導性の金属材料は、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｎ、及びＣｏのうち少なくとも１種から選択される、実施形態Ｐ〜Ｖのいずれか１つに記載の物品。
【００６３】
実施形態Ｘ．低放射性の金属材料は、アルミニウム、銀、金、銅、錫、クロム、ニッケル、白金、タングステン、亜鉛、マグネシウム、モリブデン、ロジウム、ケイ素、及び／又はこれらの合金若しくは組み合わせの少なくとも１種から選択される、実施形態Ｑ〜Ｗのいずれか１つに記載の物品。
【００６４】
実施形態Ｙ．金属合金は、アルミニウム／ケイ素及び銅／錫のうち少なくとも一方から選択される、実施形態Ｒ〜Ｘのいずれか１つに記載の物品。
【００６５】
実施形態Ｚ．低熱伝導性の無機積層体は、物品の中立面にあるか、又は中立面付近にある、実施形態Ａ〜Ｏのいずれか１つに記載の物品。
【００６６】
実施形態ＡＡ．低熱伝導性の無機積層体は、バリアフィルムの中立面にあるか、又は中立面付近にある、実施形態Ｐ〜Ｙのいずれか１つに記載のバリアフィルム。
【００６７】
本開示の例示的な実施形態が上述されたが、これは本開示の範囲に制限を課すと決して解釈されない以下の実施例によって以下で更に説明される。それとは逆に、本明細書内の説明を読んだ後に、本開示の趣旨及び／又は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、当業者の念頭に浮かぶ可能性のある、様々なその他の実施形態、変形例、及びそれらの等価物を用いることもあることは明確に理解されるはずである。
【実施例】
【００６８】
以下の実施例は、本開示の範囲内の例示的な実施形態を示すことを目的とする。本開示の広い範囲を示す数値範囲及びパラメータは近似値であるが、具体的な実施例に示される数値は可能な限り正確に報告されている。しかしながら、どんな数値も、それぞれの試験測定値にみられる標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を本質的に含有する。少なくとも、等価物の原則を特許請求の範囲に適用することを制限する試みとしてではなく、それぞれの数値パラメータは、報告された有効数字の数を考慮すれば、通常の四捨五入の手法を適用することによって解釈されるべきである。
【００６９】
試験方法
水蒸気透過速度
Ｍｏｃｏｎ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）からＰＥＲＭＡＴＲＡＮ  Ｗ７００として市販されている湿気透過試験で以下の実施例のうちいくつかのバリア特性を試験した。試験体制は、５０℃及び１００％  ＲＨであった。
【００７０】
耐屈曲性試験
実施例のうちいくつかは、Ｖｉｎａｔｏｒｕ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，Ｉｎｃ（Ｇｒａｈａｍ，ＮＣ）製のｇｅｌｂｏ−ｆｌｅｘを使用して耐屈曲性を試験した。サイズ（２００×２８０ｍｍ）の試料を、撓性試験機の心棒に取り付ける。屈曲動作は、水平運動（圧縮）と組み合わせたねじり運動からなり、これにより、フィルムを繰返しねじり、破壊する。試験設定により、ストロークの最初の９０ｍｍにおいて、４４０°のねじり運動が付与され、その後、６５ｍｍの直線水平運動が続く。速度は、毎分４５周期である。
【００７１】
（実施例）
バリアフィルムの以下の実施例は、米国特許第５，４４０，４４６号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）及び同第７，０１８，７１３号（Ｐａｄｉｙａｔｈ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているコータと同様の真空コータ上で製造された。ＤｕＰｏｎｔ−Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ（Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＶＡ）から市販されている、０．０５ｍｍ厚、１４インチ（３５．６ｃｍ）幅のＰＥＴフィルムの不定長ロールの形態の基材をこのコータに入れた。ついで、この基材を、１６ｆｐｍ（４．９ｍ／分）の一定のライン速度で前進させた。低熱伝導性の有機層の接着性を改善するために、基材を窒素プラズマ処理に供することにより、コーティング用に調製した。
【００７２】
（実施例１）
Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＵＳＡ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓとして市販されているトリシクロデカンジメタノールジアクリレートを、超音波霧化及びフラッシュ蒸着により適用して、幅１２．５インチ（３１．８ｃｍ）のコーティングを製造することによって、基材上に低熱伝導性の有機層を形成した。その後、このモノマーコーティングを、７．０ｋＶ及び４．０ｍＡで作動する電子ビーム硬化銃により直下流で硬化させた。蒸発器への液体の流れは、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃に設定された。処理用ドラムの温度は、−１０℃であった。
【００７３】
この低熱伝導性の有機層の上面に、低熱伝導性の金属無機材料から開始して、低熱伝導性の無機積層体を適用した。より具体的には、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスを用いて、現在のポリマー化した低熱伝導性の有機層上に１５ｎｍ厚の銅層を堆積させた（銅の熱伝導性の文献値は、３．９Ｗ／（ｍ・°Ｋ）（０．０３９Ｗ／（ｍ・℃））であり、放射性εは、０．０３である）。ついで、４０ｋＨｚのＡＣ電源を用いるＡＣ反応スパッタ堆積プロセスにより、低熱伝導性の非金属無機材料を積層した。カソードは、Ｓｏｌｅｒａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＵＳ（Ｂｉｄｄｅｆｏｒｄ，（ＭＥ））から得られるＳｉ（９０％）／Ａｌ（１０％）のターゲットを有した。スパッタリング中のカソードに関する電圧を、フィードバック制御ループにより制御し、制御ループは、電圧が高く維持され、ターゲットの電圧をクラッシュさせないように、電圧をモニターし、酸素流を制御した。出力１６ｋＷでシステムを動作させて、銅層上に２０ｎｍ厚のケイ素アルミニウム酸化物層を堆積した。
【００７４】
更なるインラインプロセスを使用して、ケイ素アルミニウム酸化物層の上面に第２のポリマー層を堆積した。このポリマー層は、モノマー溶液から霧化及び蒸着により生成された。ただし、この上面層を形成するために適用された材料は、Ｅｖｏｎｉｋ（Ｅｓｓｅｎ，ＤＥ）からＤＹＮＡＳＩＬＡＮ  １１８９として市販されている３ｗｔ％の（Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランと、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，ＤＥ）からＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４として市販されている１ｗｔ％の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンと、残部のＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓと、の混合物であった。霧化器へのこの混合物の流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃であった。ケイ素アルミニウム酸化物層上で凝縮させるとすぐに、コーティングされた混合物をＵＶ光により最終的なポリマーに硬化させた。
【００７５】
得られた物品は、ｌｏｗ−ｅ及びｌｏｗ−ｋの機能性を有することが見出された。上述の試験方法に従って、水蒸気透過に関して試験した。この実験における水蒸気透過速度は、機器の検出限界を下回ることが見出された。
【００７６】
（実施例２）
基材が０．０５ｍｍ厚の二軸延伸ポリプロピレンであったことを除いて、実施例１の手順に従って、バリアフィルムを調製した。上述の試験方法に従って、水蒸気透過に関して試験し、水蒸気透過速度は、機器の検出限界を下回ることが見出された。
【００７７】
（実施例３）
バリアフィルムを、実施例１の機器上で調製した。３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から市販されている、０．００１４インチ（０．０３６ｍｍ）厚のＰＥＴフィルムの不定長ロールの形態で基材をこのコータに入れた。ついで、この基材を、１６ｆｐｍ（４．９ｍ／分）の一定のライン速度で前進させた。低熱伝導性の有機層の接着性を改善するために、基材を、プラズマ処理に供することにより、コーティング用に調製した。
【００７８】
Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＵＳＡ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓとして市販されているトリシクロデカンジメタノールジアクリレートを、超音波霧化及びフラッシュ蒸着で適用して、幅１２．５インチ（３１．８ｃｍ）のコーティングを製造することによって、低熱伝導性の有機層を基材上に形成した。続けて、このモノマーコーティングを、７．０ｋＶ及び４．０ｍＡで作動する電子ビーム硬化銃により、直下流で硬化させた。蒸発器への液体の流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃に設定された。処理用ドラムの温度は、−１０℃であった。
【００７９】
この低熱伝導性の有機層の上面に、低熱伝導性の金属無機材料から開始して、低熱伝導性の無機積層体を適用した。より具体的には、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスを用いて、現在のポリマー化した低熱伝導性の有機層上に、１５ｎｍ厚の銅層を堆積した。ついで、４０ｋＨｚのＡＣ電源を用いるＡＣ反応スパッタ堆積カソードにより、低熱伝導性の非金属無機材料を積層した。カソードは、Ｓｏｌｅｒａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＵＳから得られたＳｉ（９０％）／Ａｌ（１０％）のターゲットを有した。スパッタリング中のカソードに関する電圧を、フィードバック制御ループにより制御し、制御ループは、電圧が高く維持され、ターゲットの電圧をクラッシュさせないように、電圧をモニターし、酸素流を制御した。システムを、出力１６ｋＷで作動させて、銅層上に２０ｎｍ厚のケイ素アルミニウム酸化物層を堆積した。
【００８０】
得られた物品は、ｌｏｗ−ｅ及びｌｏｗ−ｋの機能性を有することが見出された。上述の試験方法に従って、水蒸気透過について試験した。この実験における水蒸気透過速度は、機器の検出限界を下回ることが見出された。
【００８１】
（実施例４）
以下の事項を除いて、実施例３の手順に概ね従って、バリアフィルムを調製した。蒸発器へのモノマーの流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ケイ素アルミニウム層は、５ｋＷであった。
【００８２】
（実施例５）
以下の事項を除いて、実施例３の手順に概ね従って、バリアフィルムを調製した。蒸発器へのモノマーの流速は、１．３３ｍＬ／分であり、酸化物を堆積させるために使用した出力は、４ｋＷであった。更に、低熱伝導性の無機積層体の上方において、更なるインラインプロセスを使用して、ケイ素アルミニウム酸化物層の上面に第２のポリマー層を堆積した。このポリマー層は、霧化及び蒸着によりモノマー溶液から生成された。ただし、この上面層を形成するために適用した材料は、Ｅｖｏｎｉｋ（Ｅｓｓｅｎ，ＤＥ）からＤＹＮＡＳＩＬＡＮ  １１８９として市販されている３ｗｔ％の（Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランと、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，ＤＥ）からＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４として市販されている１ｗｔ％の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンと、残部のＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓと、の混合物であった。霧化器へのこの混合物の流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃であった。ケイ素アルミニウム酸化物層上で凝縮されるとすぐに、コーティングした混合物は、ＵＶ光により最終的なポリマーに硬化された。
【００８３】
（実施例６）
以下の事項を除いて、実施例３の手順に概ね従って、バリアフィルムを調製した。第２のポリマー層の上方において、ケイ素−アルミニウム酸化物の第２の層を、ＡＣ反応スパッタ堆積カソードにより積層した。カソードは、Ｓｏｌｅｒａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＵＳから得られたＳｉ（９０％）／Ａｌ（１０％）のターゲットを有した。システムを、出力１６ｋＷで作動させて、第２のポリマー層上におよそ２５ｎｍ厚のケイ素アルミニウム酸化物層を堆積した。
【００８４】
（実施例７〜１０）
実施例３〜６の基材を、０．０００９２インチ（０．０２３ｍｍ）厚の低密度ポリエチレン／ＰＥＴ積層物としたことを除いて、実施例３〜６のそれぞれの手順に概ね従って、４つのバリアフィルムを調製した。この積層物のポリエチレン部分は、Ｂｅｒｒｙ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｅｖａｎｓｖｉｌｌｅ，ＩＮ）から市販されている。この積層物のＰＥＴ側を、低熱伝導性の有機層に面するようにした。
【００８５】
（実施例１１）
バリアフィルムを、実施例１の機器上で調製した。基材は、Ｔｏｒａｙ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）からＬＵＭＩＲＲＯＲ  Ｆ７Ｓとして市販されている、０．０００９２インチ（０．０２３ｍｍ）厚のＰＥＴフィルムだった。ついで、この基材を、１６ｆｐｍ（４．９ｍ／分）の一定のライン速度で前進させた。低熱伝導性の有機層の接着性を改善するために、基材を、プラズマ処理に供することにより、コーティング用に調製した。
【００８６】
Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＵＳＡ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓとして市販されているトリシクロデカンジメタノールジアクリレートを、超音波霧化及びフラッシュ蒸着で適用して、幅１２．５インチ（３１．８ｃｍ）のコーティングを製造することにより、基材上に低熱伝導性の有機層を形成した。続けて、このモノマーコーティングを、７．０ｋＶ及び４．０ｍＡで作動する電子ビーム硬化銃により、直下流で硬化させた。蒸発器への液体の流れは、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃に設定された。処理用ドラムの温度は、−１０℃であった。
【００８７】
この低熱伝導性の有機層の上面に、低熱伝導性の金属無機材料から開始して、低熱伝導性の無機積層体を適用した。より具体的には、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスを用いて、現在のポリマー化した低熱伝導性の有機層上に、２０ｎｍ厚のケイ素アルミニウム合金層を堆積した。利用した９０％Ｓｉ／１０％Ａｌスパッタターゲットは、ＤＨＦ（Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ）から得られた。ついで、４０ｋＨｚのＡＣ電源を用いるＡＣ反応スパッタ堆積カソードにより、低熱伝導性の非金属無機材料を積層した。カソードは、Ｓｏｌｅｒａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＵＳ（Ｂｉｄｄｅｆｏｒｄ，（ＭＥ））から得られたＳｉ（９０％）／Ａｌ（１０％）のターゲットを有した。スパッタリング中のカソードに関する電圧を、フィードバック制御ループにより制御し、制御ループは、電圧が高く維持され、ターゲットの電圧をクラッシュさせないように、電圧をモニターし、酸素流を制御した。システムを出力１６ｋＷで作動させて、銅層上に２５ｎｍ厚のケイ素アルミニウム酸化物層を堆積した。
【００８８】
更なるインラインプロセスを使用して、ケイ素アルミニウム酸化物層の上面に、第２のポリマー層を堆積した。このポリマー層は、霧化及び蒸着によりモノマー溶液から生成された。ただし、この上面層を形成するために適用した材料は、Ｅｖｏｎｉｋ（Ｅｓｓｅｎ，ＤＥ）からＤＹＮＡＳＩＬＡＮ  １１８９として市販されている３ｗｔ％の（Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランと、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，ＤＥ）からＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４として市販されている１ｗｔ％の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンと、残部のＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓと、の混合物であった。霧化器へのこの混合物の流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃であった。ケイ素アルミニウム酸化物層上で凝縮されるとすぐに、コーティングした混合物をＵＶ光により最終的なポリマーに硬化させた。
【００８９】
得られた物品は、ｌｏｗ−ｋの機能性を有することが見出された。上述の試験方法に従って、水蒸気透過について試験した。この実験における水蒸気透過速度は、機器の検出限界を下回ることが見出された。
【００９０】
（実施例１２）
ライン速度を３２フィート／分（９．８ｍ／分）に倍加させ、低熱伝導性の有機層及び第２のポリマー層を生成するモノマー流も倍加させたことを除いて、概ね実施例１１の手順に従って、バリアフィルムを調製した。これにより、低熱伝導性の有機層及び第２のポリマー層の厚さは、大体７５０ｎｍのままであった。一方、ケイ素アルミニウム層の厚さは、１０ｎｍに減少し、ケイ素アルミニウム酸化物層の厚さは、１２ｎｍに減少した。
【００９１】
（実施例１３）
以下の事項を除いて、概ね実施例１１の手順に従って、バリアフィルムを調製した。第２のポリマー層の上方において、ケイ素−アルミニウム酸化物の第２の層を、ＡＣ反応スパッタ堆積カソードにより積層した。カソードは、Ｓｏｌｅｒａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＵＳから得られたＳｉ（９０％）／Ａｌ（１０％）のターゲットを有した。システムを、出力１６ｋＷで作動させて、第２のポリマー層上に２５ｎｍ厚のケイ素アルミニウム酸化物層を堆積した。
【００９２】
（実施例１４）
以下の事項を除いて、概ね実施例３の手順に従って、バリアフィルムを調製した。低熱伝導性の金属無機材料に対して銅を使用するのに代えて、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスを用いて、低熱伝導性の有機層上に、２０ｎｍ厚のチタン層を堆積した。
【００９３】
（実施例１５）
以下の事項を除いて、概ね実施例３の手順に従って、バリアフィルムを調製した。低熱伝導性の金属無機材料に対して銅を使用するのに代えて、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスを用いて、低熱伝導性の有機層上に、２０ｎｍ厚、重量比Ｃｕ８０Ｓｎ２０の銅−錫合金層を堆積した。
【００９４】
（実施例１６）
以下の事項を除いて、概ね実施例１５の手順に従って、バリアフィルムを調製した。銅−錫合金層を堆積させる工程と、ケイ素−アルミニウム酸化物層を堆積させる工程との間に、２０ｎｍ厚のチタンの中間層を、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスにより堆積した。
【００９５】
（実施例１７）
バリアフィルムを、米国特許第５，４４０，４４６号（Ｓｈａｗ  ｅｔ  ａｌ．）及び同第７，０１８，７１３号（Ｐａｄｉｙａｔｈ  ｅｔ  ａｌ．）に記載されているコータと類似した真空コータ上で調製した。ＤｕＰｏｎｔ−Ｔｅｉｊｉｎ  Ｆｉｌｍｓ（Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＶＡ）から市販されている、０．０２４ｍｍ厚、１４インチ（３５．６ｃｍ）幅のＰＥＴフィルムの不定長ロールの形態の基材をこのコータに入れた。ついで、この基材を、１６ｆｐｍ（４．９ｍ／分）の一定のライン速度で前進させた。低熱伝導性の有機層の接着性を改善するために、基材を、窒素プラズマ処理に供することにより、コーティング用に調製した。
【００９６】
Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ＵＳＡ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓとして市販されているトリシクロデカンジメタノールジアクリレートを、超音波霧化及びフラッシュ蒸着で適用して、幅１２．５インチ（３１．８ｃｍ）のコーティングを製造することにより、低熱伝導性の有機層を基材上に形成した。続けて、このモノマーコーティングを、７．０ｋＶ及び４．０ｍＡで作動する電子ビーム硬化銃により、直下流で硬化させた。蒸発器への液体の流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃に設定された。処理用ドラムの温度は、−１０℃であった。
【００９７】
この低熱伝導性の有機層の上面に、低熱伝導性の金属無機材料から開始して、低熱伝導性の無機積層体を適用した。より具体的には、出力４ｋＷで作動する従来のＡＣスパッタリングプロセスを用いて、現在のポリマー化した低熱伝導性の有機層上に１０ｎｍ厚のケイ素アルミニウム合金層を堆積した。用いた９０％Ｓｉ／１０％Ａｌスパッタターゲットは、ＤＨＦ（Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡ）から得られた（was obtained from obtained from）。ついで、４０ｋＨｚのＡＣ電源を用いるＡＣ反応スパッタ堆積プロセスにより、低熱伝導性の非金属無機材料を積層した。カソードは、Ｓｏｌｅｒａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ＵＳ（Ｂｉｄｄｅｆｏｒｄ，ＭＥ）から得られたＳｉ（９０％）／Ａｌ（１０％）のターゲットを有した。スパッタリング中のカソードに関する電圧を、フィードバック制御ループにより制御し、制御ループは、電圧が高く維持され、ターゲットの電圧をクラッシュさせないように、電圧をモニターし、酸素流を制御した。システムを、出力１６ｋＷで作動させて、ケイ素アルミニウム合金層上に２０ｎｍ厚のケイ素アルミニウム酸化物層を堆積した。
【００９８】
更なるインラインプロセスを使用して、ケイ素アルミニウム酸化物層の上面に第２のポリマー層を堆積した。このポリマー層は、霧化及び蒸着によりモノマー溶液から生成された。ただし、この上面層を形成するために適用された材料は、Ｅｖｏｎｉｋ（Ｅｓｓｅｎ，ＤＥ）からＤＹＮＡＳＩＬＡＮ  １１８９として市販されている３ｗｔ％の（Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランと、ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，ＤＥ）からＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４として市販されている１ｗｔ％の１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンと、残部のＳＡＲＴＯＭＥＲ  ＳＲ８３３Ｓと、の混合物であった。霧化器へのこの混合物の流速は、１．３３ｍＬ／分であり、ガスの流速は、６０ｓｃｃｍであり、蒸発器の温度は、２６０℃であった。ケイ素アルミニウム酸化物層上で凝縮させるとすぐに、コーティングした混合物をＵＶ光により最終的なポリマーに硬化させた。
【００９９】
ついで、イソシアネート−末端ポリエステルウレタンを、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）からＡＤＣＯＡＴ  ５７７として市販されている共反応物質と組み合わせた２成分積層接着剤系により、第２のポリマー層をコーティングした。４”×６”（１０ｃｍ×１５ｃｍ）四方当たり０．５グレイン（２．１ｇ／ｍ２）のコーティング重量を用いた。ついで、熱融着層、具体的には、Ｐｒｉｎｔｐａｃｋ，Ｉｎｃ．（Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ）から市販されている、厚さ１．８ミル（０．０４５ｍｍ）及び引張係数１３５，０００ｐｓｉ（９３１ＭＰａ）の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のフィルムを積層接着剤に積層した。熱融着層としてのこの材料の使用は、フィルム全体の中立面に、又は中立面付近に、低熱伝導性の非金属無機材料を配置するように計算された。
【０１００】
ついで、この構成の２つのフィルムをＶＩＰの製造に使用して、この熱融着層はそれぞれコアの周囲に熱融着した。得られたＶＩＰは、向上した機械的特性及びバリア特性を有することが見出された。この構成の１つのフィルムを、上述の試験方法に従って、水蒸気透過について試験した。この実験における水蒸気透過速度は、機器の検出限界を下回ることが見出された。
【０１０１】
更に、この構成の１つのフィルムを、耐屈曲試験に供し、その前後で、ＷＶＴＲを試験した。試験は、ＡＳＴＭ  Ｆ３９２（２０１１）「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｆｌｅｘ  Ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ」に従って行われた。プロトコルに従って２０周期のねじり／破壊運動に供した後、外被のＷＶＴＲは、０．００５ｇ／ｍ２／日未満〜０．６５ｇ／ｍ２／日だけ増大した。
【０１０２】
（実施例１８）
熱融着層がＰｒｉｎｔｐａｃｋ，Ｉｎｃから市販されている、厚さ３．２ミル（０．０８１ｍｍ）及び引張係数３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）であったことを除いて、実施例１７の手順に従って、バリアフィルム及びＶＩＰを調製した。熱融着層としてのこの材料の使用は、フィルム全体の中立面に、又は中立面付近に、低熱伝導性の非金属無機材料を配置するように計算された。
【０１０３】
このバリアフィルムもまた、ＶＩＰの製造プロセスにおける熱融着プロセスのために使用された。更に、この構成の１つのフィルムを耐屈曲試験に供し、その前後で、ＷＶＴＲを試験した。ＡＳＴＭ  Ｆ３９２に従って、２０周期のねじり／破壊運動に供した後、このフィルムは、０．７ｇ／ｍ２／日のＷＶＴＲを示した。
【０１０４】
（実施例１９）
熱融着層がＰｒｉｎｔｐａｃｋ，Ｉｎｃから市販されている、厚さ３．２ミル（０．０８１ｍｍ）及び引張係数２７，０００ｐｓｉ（１８６ＭＰａ）の直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）であったことを除いて、実施例１７の手順に従って、バリアフィルム及びＶＩＰを調製した。熱融着層としてのこの材料の使用は、フィルム全体の中立面に、又は中立面付近に、低熱伝導性の非金属無機材料を配置するように計算された。
【０１０５】
本明細書で特定の例示的な実施形態を詳細に説明したが、当然のことながら、当業者は上述の説明を理解した上で、これらの実施形態の代替物、変更例、及び均等物を容易に想起することができるであろう。したがって、本開示は、本明細に上で記載される例示的な実施形態に過度に限定されないと理解するべきである。更に、本明細書中で参照されるすべての刊行物、公開特許出願、及び発行された特許は、それぞれの個々の刊行物又は特許が明確にかつ個別に参照により援用されることを示したかのごとく、参照によりその全文が同程度に本明細書に援用される。様々な例示的な実施形態が説明されてきた。これら及びその他の実施形態は、開示される実施形態の以下の一覧の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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