(57)【要約】  【課題】１５０℃の高温にも耐えられ、長期間断熱性能を維持できるとともに難燃性を有する真空断熱材を提供する。  【解決手段】真空断熱材１のラミネート構造の外被材の熱溶着層４ａ，４ｂに融点２００℃以上の樹脂フィルムを用い、ガスバリア層５ａ，５ｂと保護層６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂに、熱溶着層４ａ，４ｂのフィルムよりも融点が高いフィルムを用いる。また、ヒレ部を折り曲げて難燃性テープで低温側に固定して保護する。これらにより、１５０℃程度の高温雰囲気においても、ガスバリア性の低下を少なく抑えることができ、長期間、断熱性能を維持することができ、また、難燃性を有する真空断熱材１を提供できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、熱溶着層とガスバリア層と保護層とを有するラミネート構造の外被材とを備え、前記熱溶着層は融点２００℃以上の樹脂フィルムからなり、前記ガスバリア層及び前記保護層の樹脂フィルムの融点が、前記熱溶着層の樹脂フィルムの融点よりも高いことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
外被材の熱溶着層と、ガスバリア層と、保護層とが、ＵＬ９４規格でＶＴＭ−２以上の難燃性フィルムであることを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
熱溶着層をフッ素系樹脂フィルムとしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の真空断熱材。
【請求項４】
熱溶着層をポリクロロ３フッ化エチレンフィルムとしたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項５】
芯材と、熱溶着層とガスバリア層と保護層とを有するラミネート構造の外被材とを備え、前記熱溶着層が融点２００℃未満の樹脂フィルムからなり、前記保護層が融点２００℃以上のフィルムからなるもので、前記芯材を前記外被材で覆って内部を減圧して芯材周囲を熱溶着により封止したときに形成される外被材のヒレ部を、相対する断熱面の低温側に折り曲げたことを特徴とする真空断熱材。
【請求項６】
ガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルムに金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われ、その上にアクリル酸のコーティングを行ったものであることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項７】
ガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルムにアクリル酸のコーティングを行い、その上に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われたものであることを特徴とす請求項１から請求項５のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項８】
少なくとも一方の面のガスバリア層を、アラミド系フィルムに、金属、金属酸化物、シリカのいずれかを蒸着したフィルムとした請求項１から請求項５のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項９】
熱溶着層を無延伸ポリプロピレンフィルムとしたことを特徴とする請求項５から請求項８のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項１０】
保護層をフッ素系樹脂又はイミド系樹脂のフィルムとしたことを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項１１】
外被材の少なくとも最外側の保護層がＵＬ９４規格でＶＴＭ−２以上の難燃性フィルムであり、かつ外被材の端面全体を覆うように難燃性部材を設けたことを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項記載の真空断熱材。
【請求項１２】
本体又は本体の内部に１００℃を超える発熱体と、前記発熱体の温度により悪影響を受ける被保護部材と、前記発熱体からの熱影響を遮断する断熱部材とを有し、前記断熱部材が請求項１から請求項１１のうちいずれか一項記載の真空断熱材であることを特徴とする真空断熱材を使用した機器。
【請求項１３】
本体又は本体の内部に１００℃を超えて加熱された被保温部と、前記被保温部の温度状態を保つための断熱部材とを有し、前記断熱部材が請求項１から請求項１１のうちいずれか一項記載の真空断熱材であることを特徴とする真空断熱材を使用した機器。
【請求項１４】
本体は印刷装置で、本体の内部に加熱定着手段を有する定着装置と、前記定着装置により記録紙に溶融定着されるトナーを収容するトナー収容部と、トナーを記録紙に転写するための転写装置と、印刷を制御する制御装置とを備え、少なくとも、前記定着装置、又は前記トナー収容部、又は前記制御装置のいずれかの外周近傍に設けられ、前記定着装置から前記トナー収容部又は前記制御装置への熱影響を遮断する真空断熱材を有することを特徴とする請求項１２記載の真空断熱材を使用した機器。
【請求項１５】
本体は、印刷装置の内部に設けられた、記録紙にトナーを溶融定着するための定着装置で、前記定着装置は、加熱手段により加熱される熱定着ローラーと、前記熱定着ローラーに記録紙を圧接する加圧ローラーと、少なくとも、前記熱定着ローラー又は前記加圧ローラーを囲むように配設された保温用真空断熱材とを有することを特徴とする請求項１３記載の真空断熱材を使用した機器。
【請求項１６】
本体はノート型パソコンで、本体の内部にプリント基板と、前記プリント基板上のＣＰＵと、キーボードと、付属内蔵機器とを備え、少なくとも、前記ＣＰＵと前記筐体の底面との間、又は前記ＣＰＵとキーボードとの間、又は前記ＣＰＵと付属内蔵機器との間のいずれかに、前記ＣＰＵからの熱影響を遮断する真空断熱材を有することを特徴とする請求項１２記載の真空断熱材を使用した機器。
【請求項１７】
本体は給湯装置で、本体の内部に貯湯容器と、貯湯容器に近接した湯沸しヒーターと、前記貯湯容器を包むように配設した断熱材とを備え、少なくとも前記湯沸しヒーターに近接する部位に真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１３記載の真空断熱材を使用した機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及びその真空断熱材を使用した機器に関するもので、複写機やレーザープリンタ等の印刷装置、コンピュータ等の電子機器、更には給湯機器等、特に高温部分を有する機器の断熱及び保温に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱材は、発泡樹脂や粉末、又は繊維材等を芯材として外被材内に入れ、外被材内部を真空にすることにより気体の熱伝導率を著しく低下させた断熱材であり、その断熱性能を長期間に渡って維持するために断熱材内部を真空に保ち続けている。
【０００３】
この真空断熱材を家電製品である電気湯沸し器の貯水容器外周に設けて断熱し、保温電力を非常に少なくしたものがある。これは、真空断熱材を構成する積層フィルム中のガスバリア層において、高温にさらされる側に金属箔を用い、低温側は蒸着層を用いるもので、高温側では１００℃程度の温度において、ガスバリア性が良好で真空状態を保持することができ、断熱性が長期間保たれ、低温側では蒸着層を用いることにより金属箔を伝って流れ込む熱を抑えることができ、真空断熱材全体の断熱性能を向上させたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
反面、一般的な樹脂フィルムを外被材として構成する従来の真空断熱材は、１００℃をわずかに上回る温度までしか使えず、たとえば複写機等の定着装置においては、断熱耐熱性を有するエンジニアリング樹脂を用いて、定着ローラ、排紙ローラ等の定着部を有する外枠部を設けている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−８８２８号公報
【特許文献２】特開昭５７−１５５５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来の真空断熱材は、電気湯沸し器のように使用部位の温度が１００℃以下のときは、長期間に渡って充分に断熱性能を維持することができたが、電器湯沸し器でも、貯湯容器の底面のヒーターが配設された部位や、複写機やレーザープリンタに用いられる定着装置のように、使用部位の温度が１５０℃程度になるときには、耐熱性が不足する部分から少しずつ真空度が低下し、長期間に渡って所定の断熱性能を維持することができなかった。
【０００６】
また、従来の真空断熱材の外被材はナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムのような非難燃性フィルムにより構成されて難燃の性質をもたないが、電子機器等への適用においては他の部品同様、真空断熱材にも難燃性が求められていた。特にノート型パソコン内部のような小スペースに配設する場合には、厚みを抑えた真空断熱材でもパソコン内部の精密部品と近接するため、難燃性が必要であった。
【０００７】
本発明は、外被材のラミネート構成に耐熱性を持たせることにより、１５０℃以上の高温領域においても長期間に渡って断熱性能を維持することができる真空断熱材を提供することを目的とする。
【０００８】
これは、特許文献２において、断熱層として金属薄板を用いた減圧二重壁構造や、セラミックの断熱性の利用を示唆しているが、これを真空断熱材で具現化したものといえる。
【０００９】
また本発明は、ラミネート構造を有する外被材に難燃性を付与することにより、電子機器等の内部に真空断熱材を使用した時も安全性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、芯材と、熱溶着層とガスバリア層と保護層とを有するラミネート構造の外被材とを備えた真空断熱材において、前記熱溶着層が融点２００℃以上の樹脂フィルムからなり、前記ガスバリア層及び前記保護層の樹脂フィルムの融点が、前記熱溶着層の樹脂フィルムの融点よりも高いことを特徴とする。
【００１１】
これにより、１５０℃程度の高温雰囲気においても熱溶着層のフィルムが溶け出すことがなく、ガスバリア性の低下を少なく抑えることができ、高温雰囲気に曝される製品部位等への使用においても長期間真空断熱材の断熱性能を維持することができる。
【００１２】
また、外被材を熱溶着するときにもガスバリア層や保護層に用いるフィルムが溶け出すことがなく、信頼性の高い真空断熱材を作製することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ラミネート構造の外被材の熱溶着層が融点２００℃以上のフィルムからなるため、１５０℃程度の高温雰囲気においてもガスバリア性の低下を少なく抑えることができ、長期間真空断熱材の断熱性能を維持することができるとともに、ガスバリア層や保護層に熱溶着層のフィルムよりも融点が高いフィルムを使用しているため、外被材を熱溶着するときにも問題なく真空断熱材を作製することができる。
【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、芯材と、熱溶着層とガスバリア層と保護層とを有するラミネート構造の外被材とを備え、前記熱溶着層は融点２００℃以上の樹脂フィルムからなり、前記ガスバリア層及び前記保護層の樹脂フィルムの融点が、前記熱溶着層の樹脂フィルムの融点よりも高いことを特徴とする。
【００１５】
真空断熱材が使用できる周囲温度を熱溶着層のフィルムの融点に対して５０Ｋ低い温度とすると、融点２００℃以上のフィルムであれば１５０℃程度の高温雰囲気においても熱溶着層のフィルムが溶け出すことがなく、ガスバリア性の低下を少なく抑えることができ、高温雰囲気に曝される製品部位等への使用においても長期間真空断熱材の断熱性能を維持することができる。
【００１６】
また、ガスバリア層や保護層に熱溶着層のフィルムよりも融点が高いフィルムを使用しているため、外被材を熱溶着するときにもガスバリア層や保護層に用いるフィルムが溶け出すことがなく、信頼性の高い真空断熱材を作製することができる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の真空断熱材の発明は、請求項１記載の発明において、外被材の熱溶着層と、ガスバリア層と、保護層とがＵＬ９４規格でＶＴＭ−２以上の難燃性フィルムであることを特徴とするものであり、ラミネート構造を有する外被材を難燃性とし、更には真空断熱材としても難燃性を付与することができる。従って、真空断熱材使用時の安全性を向上することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の真空断熱材の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、熱溶着層をフッ素系樹脂フィルムとしたものであり、これらのフィルムは融点がかなり高く、難燃性も有している。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項３のうちいずれか一項記載の発明において、熱溶着層をポリクロロ３フッ化エチレンフィルムとしたものであり、フッ素系樹脂フィルムの中でも融点が低いため使いやすく経済的である。
【００２０】
本発明の請求項５に記載の真空断熱材の発明は、芯材と、熱溶着層とガスバリア層と保護層とを有するラミネート構造の外被材とを備え、前記熱溶着層が融点２００℃未満の樹脂フィルムからなり、前記保護層が融点２００℃以上のフィルムからなるもので、前記芯材を前記外被材で覆って内部を減圧して芯材周囲を熱溶着により封止したときに形成される外被材のヒレ部を、相対する断熱面の低温側に折り曲げたことを特徴とする。
【００２１】
芯材を前記外被材で覆って内部を減圧して芯材周囲を熱溶着により封止したときに、この熱溶着部と内部に芯材が存在せずに密着した部分とからなる外被材のヒレ部を、相対する断熱面の低温側、換言すれば発熱部とは反対側に折り曲げているため、熱溶着部を高温から保護することができる。例えば、真空断熱材の高温部側面が１５０℃になっても、低温側断熱面に位置する熱溶着部は１００℃以下に維持することができる。従って、熱溶着層には融点２００℃以上のフィルムを用いなくても良く、安価な材料で真空断熱材を構成することができる。
【００２２】
本発明の請求項６に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項５のうちいずれか一項記載の発明において、ガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルムに金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われ、その上にアクリル酸のコーティングを行ったものであり、このガスバリヤ層は基材が連続最高使用温度１６０℃であるポエチレンテレフタレートであり、蒸着及びアクリル酸のコーティングの耐熱性は２００℃以上あるため耐熱性に優れ、ポエチレンテレフタレートにガスバリヤ性向上を目的として処理された蒸着層とアクリル酸のコーティング層を有しているためガスバリヤ性が飛躍的に向上するため、高温側に使用する金属箔の代替として使用できると共に、これを低温側に使用することにより更にそのガスバリヤ性を向上することができる。また、アクリル酸のコーティングは耐屈曲性が非常に良好であるため、ヒレ部の折り曲げによるガス侵入量の増大、ピンホールの発生を抑制できる効果も得られる。
【００２３】
本発明の請求項７に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項５のうちいずれか一項記載の発明において、ガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルムにアクリル酸のコーティングを行い、その上に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われたものであり、前記したように金属箔の代替として使用できる、これを低温側に使用することによりその優ガスバリヤ性効果によりラミネートフィルムのガスバリヤ性を向上することができると共に、前記アクリル酸のコーティングは剥がれ難いため蒸着層の上に構成することにより蒸着層を保護できる効果も得られる。また、アクリル酸のコーティングは耐屈曲性が非常に良好であるため、ヒレ部の折り曲げによるガス侵入量の増大、ピンホールの発生を抑制できる効果も得られる。
【００２４】
本発明の請求項８に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項５のうちいずれか一項記載の発明において、少なくとも一方の面のガスバリア層を、アラミド系フィルムに、金属、金属酸化物、シリカのいずれかを蒸着したフィルムとしたものである。
【００２５】
高温側のガスバリア層の蒸着を施したフィルムの基材に、ガラス転移温度が２７０℃で高温においてもガスバリア性に優れたアラミド系のフィルムを使用すると、１５０℃程度の熱源に、ガスバリア層が蒸着フィルムの面を装着しても、真空断熱材内部へのガス浸入を少なく抑えることができ、断熱性能を維持することができる。そのため、金属を伝わる熱による断熱性能の低下を少なく抑えることができ、１５０℃程度の高温においても断熱性能を維持することができる。
【００２６】
また、ガスバリア層に機械特性の半減期から算出するＵＬ７４６Ｂの長期耐熱温度が１８０℃のアラミド系のフィルムを使用しているため、従来のエチレンビニルアルコール共重合体のフィルムを熱源側のガスバリア層に使用していた場合と比較して、高温においてもガスバリア層の機械強度の劣化が少なく、真空断熱材内部、又は外部からの耐衝撃性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の請求項９に記載の真空断熱材の発明は、請求項５から請求項８のうちいずれか一項記載の発明において、外被材の熱溶着層を無延伸ポリプロピレンフィルムとしたものであり、同じく一般的な高密度ポリエチレンフィルムや低密度ポリエチレンフィルムよりも融点が高いため、より高い温度まで使用することができる。
【００２８】
本発明の請求項１０に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項９のうちいずれか一項記載の発明において、外被材の外層の樹脂フィルムをフッ素系樹脂又はイミド系樹脂のフィルムとしたものであり、これらのフィルムは融点がより高いか或いは存在しないとともに、難燃性も有する。
【００２９】
本発明の請求項１１に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項１０のうちいずれか一項記載の発明において、外被材の少なくとも最外側の保護層がＵＬ９４規格でＶＴＭ−２以上の難燃性フィルムであり、かつ外被材の端面全体を覆うように難燃性部材を設けたことを特徴とするものであり、最外層が難燃性フィルムで覆われている上に、外被材の端面でわずかに露出している熱溶着層などの非難燃性フィルムの断面部分まで難燃性部材で覆われることにより、真空断熱材の外表面全体を難燃性とすることができ、真空断熱材使用時の安全性を向上することができる。
【００３０】
本発明の請求項１２に記載の機器の発明は、本体又は本体の内部に、１００℃を超える発熱体と、前記発熱体の温度により悪影響を受ける被保護部材と、前記発熱体からの熱影響を遮断する断熱部材とを有し、前記断熱部材が請求項１から請求項１１のうちいずれか一項記載の真空断熱材であることを特徴とするものであり、発熱体の熱影響を遮断するために、分厚い断熱材を配設したり、構造的に大きなスペースを設けたり、更には、風路を設けて送風を行ったりすることなく、薄いスペースで効果的に熱による悪影響を排除できる。
【００３１】
本発明の請求項１３に記載の機器の発明は、本体又は本体の内部に１００℃を超えて加熱された被保温部と、前記被保温部の温度状態を保つための断熱部材とを有し、前記断熱部材が請求項１から請求項１１のうちいずれか一項記載の真空断熱材であることを特徴とするものであり、高温に加熱された被保温部を保温するために、分厚い断熱材を配設したり、頻繁な加熱制御により大きなエネルギーを消費したりすることなく、薄いスペースで効果的に保温することができる。
【００３２】
本発明の請求項１４に記載の機器の発明は、請求項１２記載の発明において、本体は印刷装置で、本体の内部に加熱定着手段を有する定着装置と、前記定着装置により記録紙に溶融定着されるトナーを収容するトナー収容部と、印刷を制御する制御装置とを備え、少なくとも、前記定着装置、又は前記トナー収容部、又は前期制御装置のいずれかの外周近傍に設けられ、前記定着装置から前記トナー収容部又は前記制御装置への熱影響を遮断する真空断熱材を有するものである。
【００３３】
請求項１から請求項１１に記載されている真空断熱材は、いずれも所定の耐熱性を有するものであり、１５０℃程度になっている定着装置の断熱部材として貼りつけても熱溶着部の劣化は小さく、長期間断熱性能を維持することができる。これにより定着装置からの熱が遮断されるため、定着装置の周辺にトナー収容部や感光ドラム等のトナーを転写するための転写装置、及び制御装置などの外部からの熱により悪影響を受け易い部品や装置を近接して配設することが可能となり、この定着装置を使用した印刷装置の小型化や品質向上等に寄与することができる。
【００３４】
本発明の請求項１５に記載の機器の発明は、請求項１３記載の発明において、本体は、印刷装置の内部に設けられた、記録紙にトナーを溶融定着するための定着装置で、前記定着装置は加熱手段により加熱される熱定着ローラーと、前記熱定着ローラーに記録紙を圧接する加圧ローラーと、少なくとも、前記熱定着ローラー又は前記加圧ローラーを囲むように配設された保温用真空断熱材とを有するものである。
【００３５】
請求項１から請求項１１に記載されている真空断熱材は、いずれも所定の耐熱性を有するものであり、およそ２００℃になっている熱定着ローラーを囲むように配設された断熱部材のうち、ほぼ１５０℃まで温度低下した外側部分に配設したり、およそ１２０℃になる加圧ローラーを囲むように配設すれば、真空断熱材の熱溶着部の劣化は小さく、長期間断熱性能を維持することができる。これにより、薄い断熱材で熱定着ローラーと加圧ローラーの温度を安定して保つことができて、熱定着ローラーを加熱するためのエネルギーが少なくて済み、印刷装置の小型化や品質向上、及び装置立ち上がりの時間短縮、並びに省エネルギー化等に寄与することができる。
【００３６】
本発明の請求項１６に記載の機器の発明は、請求項１２記載の発明において、本体はノート型パソコンで、本体の内部にプリント基板と、前記プリント基板上のＣＰＵと、キーボードと、付属内蔵機器とを備え、少なくとも、前記ＣＰＵとノート型パソコンの底面との間、又は前記ＣＰＵとキーボードとの間、又は前記ＣＰＵと付属内蔵機器との間のいずれかに、前記ＣＰＵからの熱影響を遮断する真空断熱材を有するものである。
【００３７】
真空断熱材は、従来の断熱材では役に立たなかったような薄さでも充分な断熱性能を発揮することができる上に、耐熱性及び難燃性を有するため、例えばノート型パソコンの内部のような狭いスペースにも他のパソコン内部の精密部品同様、安全性を確保して長期間に渡って使用することができる。これによりノート型パソコンを含む電子機器の内部におけるＣＰＵ等の発熱体が他の部品に与える悪影響を防ぐことができ、他にもノート型パソコンにおいては、本体表面の発熱が利用者に不快感を与えることなども、安全性を確保した上で長期間防止することができる。
【００３８】
本発明の請求項１７に記載の機器の発明は、請求項１３記載の発明において、本体は給湯装置で、本体の内部に貯湯容器と、貯湯容器に近接した湯沸しヒーターと、前記貯湯容器を包むように配設した断熱材とを備え、少なくとも前記湯沸しヒーターに近接する部位に真空断熱材を配設したものである。
【００３９】
貯湯容器の側面周囲は沸騰したお湯の温度でせいぜい１００℃が最高使用温度であり、従来から真空断熱材が使用されてきたが、湯沸しヒーターが配設された底面には適用できなかった。請求項１から請求項１１に記載されている真空断熱材は、いずれも所定の耐熱性を有するものであり、湯沸しヒーターの近傍でも１５０℃を越えないように配設すれば、お湯が冷めにくく消費電力を削減できるとともに、貯湯容器より下部の体積を小さくすることができ、給湯装置を小型化することができる。
【００４０】
以下、本発明による真空断熱材の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４１】
（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、図２は真空断熱材のヒレ部を示す要部断面図である。
【００４２】
図１，図２において、真空断熱材１は２枚の外被材２を向かい合わせて芯材３を覆い、内部を真空まで減圧して周囲を熱溶着により封止したものである。
【００４３】
外被材２は２種類のラミネートフィルム２ａ，２ｂを組み合わせて用い、内側からそれぞれ熱溶着層４ａ，４ｂ、ガスバリア層５ａ，５ｂ、第一の保護層６ａ，６ｂ、及び第二の保護層７ａ，７ｂの各４層により構成しており、また、いずれのフィルムも少なくともＵＬ９４規格でＶＴＭ−２以上の難燃性を有するものである。
【００４４】
ラミネートフィルム２ａは断熱面の高温側として用い、熱溶着層４ａに融点が２１０℃のポリクロロ３フッ化エチレン（厚さ５０μｍ）、ガスバリア層５ａには高温側に配設することを考慮して厚さ６μｍのアルミ箔、第二の保護層７ａには融点２６０℃の４フッ化エチレン−エチレン共重合体（厚さ２５μｍ）とした。ポリクロロ３フッ化エチレンは、フッ素系樹脂フィルムの中でも融点が低く使いやすい上、ガスバリア性も優れるものである。
【００４５】
また、ラミネートフィルム２ｂは断熱面の低温側として用い、熱溶着層４ｂにラミネートフィルム２ａと同じポリクロロ３フッ化エチレン（厚さ５０μｍ）、ガスバリア層５ｂにはポリエチレンナフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われ、その上にアクリル酸のコーティングを行ったフィルムあるいはポリエチレンナフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）にアクリル酸のコーティングを行い、その上に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われたフィルム、第一の保護層６ｂにはガスバリア性の強化のために内側に５００Åの厚さにアルミニウムを蒸着したポリエチレンナフタレート（厚さ１２μｍ）、第二の保護層７ｂは融点２６０℃の４フッ化エチレン−エチレン共重合体（厚さ２５μｍ）とした。
【００４６】
真空断熱材１の作製にあたってはラミネートフィルム２ａ，２ｂを向かい合わせにして三辺を熱溶着し、芯材を挿入するための袋を作成しておく。
【００４７】
芯材３は、平均一次粒子径７ｎｍであるヒュームドシリカに粉体比抵抗値が０．６ｃｍ／Ωのカーボンブラックが均一分散され、充填されているものである。カーボンブラックの添加量は５ｗｔ％とした。
【００４８】
この芯材３を水分吸着剤である酸化カルシウムと共に外被材２の袋内に挿入し、内部を１０Ｐａまで減圧して残りの一辺を熱溶着により封止して厚さ６ｍｍの真空断熱材１を作製
した。
【００４９】
これら材料を使用した真空断熱材１の熱伝導率を測定したところ、０．００４４Ｗ／ｍＫであった。この真空断熱材１を１５０℃の雰囲気に５年間放置したと見込まれる加速試験を行った後の熱伝導率を測定したところ、低温側のガスバリヤ層５ｂが５００Åの厚さにアルミニウムを蒸着したポリエチレンナフタレート（厚さ１２μｍ）の場合に比較し０．００１０Ｗ／ｍＫ低減できた。
【００５０】
これは、ガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルムに金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われ、その上にアクリル酸のコーティングを行ったものあるいはガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルムにアクリル酸のコーティングを行い、その上に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われたものであり、このガスバリヤ層は基材がＵＬ７４６Ｂで規定されている連続最高使用温度１６０℃であるポエチレンテレフタレートであり、蒸着及びアクリル酸のコーティングの耐熱性は２００℃以上あるため耐熱性に優れ、ポエチレンテレフタレートにガスバリヤ性向上を目的として処理された蒸着層とアクリル酸のコーティング層を有しているためガスバリヤ性が飛躍的に向上するため、これを低温側に使用することにより更にそのガスバリヤ性を向上することができためである。
【００５１】
アクリル酸のコーティングガスバリヤ性に関しては、樹脂フィルムの中でガスバリヤ性が良好なエチレン・ポリビニルアルコールの共重合樹脂フィルムとポエチレンテレフタレートフィルムにアクリル酸のコーティングを行ったフィルムでは、アクリル酸のコーティングを行ったフィルムの方がそのガス透過度は１／２以下と良好である。
【００５２】
また、ＵＬ９４安全規格の機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験に準拠して燃焼性を確認したところ、ヒレ部端面においてもＶ−０相当の結果が得られた。
【００５３】
このように、１５０℃の高温雰囲気においても熱溶着層のガスバリア性の低下を少なく抑えることができるため熱伝導率の劣化は小さく、長期間真空断熱材の断熱性能を維持することができる。また、ラミネート構造を有する外被材２として、更には真空断熱材１としても難燃性を付与することができ、真空断熱材使用時の安全性を向上することができる。
【００５４】
また、アクリル酸のコーティングは耐屈曲性が非常に良好であるため、ヒレ部の折り曲げによるガス侵入量の増大、ピンホールの発生を抑制できる効果も得られる。更に、前記アクリル酸のコーティングは剥がれ難いため蒸着層の上に構成することにより蒸着層を保護できる効果も得られる。
【００５５】
前記したアクリル酸のコーティングは呉羽化学工業性のコーティング材であり、ポエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムに前記アクリル酸のコーティングを行ったフィルムはベセーラと称されている。
【００５６】
なお、熱溶着層４ａ，４ｂに使用する樹脂フィルムは融点が２００℃以上で熱溶着できる樹脂フィルムであれば特に指定するものではない。例えば、フッ素系樹脂フィルムである融点２１０℃のポリクロロ３フッ化エチレン、融点２６０℃の４フッ化エチレン−エチレン共重合体、融点２８５℃の４フッ化エチレン−６フッ化ポリプロピレン共重合体などが望ましい。
【００５７】
ガスバリア層５ａは熱溶着層４ａ，４ｂで使用したフィルムよりも融点が高い、金属箔や金属蒸着又は無機酸化物蒸着を施したフィルム、又は樹脂フィルムでもガスバリア性の高いものであれば特に指定するものではない。
【００５８】
例えば、金属箔としてはアルミニウム箔がよく使用され、他にも真空断熱材周囲の金属箔を伝って流れ込む熱量が少ない金属として、鉄，ニッケル，プラチナ，スズ，チタン，ステンレス及び炭素鋼が使用できる。また、金属蒸着の材料は、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、或いはそれらの混合物等が使用でき、無機酸化物蒸着の材料は、シリカ、アルミナ等が使用できる。
【００５９】
ガスバリア層５ａの基材はポリフェニレンサルファイドフィルムでも良い。
【００６０】
ガスバリア層５ａには、５００Åの厚さにアルミニウムを蒸着したガラス転移点２７０℃のアラミド系フィルム（厚さ１２μｍ）を使用しても良い。高温側のガスバリア層５ａの蒸着を施したフィルムの基材に、ガラス転移温度が２７０℃で高温においてもガスバリア性に優れたアラミド系のフィルムを使用すると、１５０℃程度の熱源に、ガスバリア層が蒸着フィルムの面を装着しても、真空断熱材内部へのガス浸入を少なく抑えることができ、断熱性能を維持することができる。そのため、金属を伝わる熱による断熱性能の低下を少なく抑えることができ、１５０℃程度の高温においても断熱性能を維持することができる。
【００６１】
また、ガスバリア層に機械特性の半減期から算出するＵＬ７４６Ｂの長期耐熱温度が１８０℃のアラミド系のフィルムを使用しているため、従来のエチレンビニルアルコール共重合体のフィルムを熱源側のガスバリア層に使用していた場合と比較して、高温においてもガスバリア層の機械強度の劣化が少なく、真空断熱材内部、又は外部からの耐衝撃性を向上させることができる。また、真空断熱材内部からの耐衝撃性を更に向上させる方法としては、例えば熱溶着層とガスバリア層の間にポリエチレンナフタレートなどの層をもう一層加えるという方法もある。
【００６２】
また、保護層６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは熱溶着層４ａ，４ｂで使用したフィルムよりも融点が高いフィルムであれば良く、具体的には、熱溶着層４ａ，４ｂに融点が２６０℃の４フッ化エチレン−エチレン共重合体を使用した場合は、融点が３１０℃の４フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合体、融点が３３０℃の４フッ化エチレン、融点が３３０℃のポリエーテルケトンなどが使用でき、他にもポリサルフォンやポリエーテルイミドなどが使用できる。
【００６３】
芯材３は、無機及び有機の粉末材料、無機及び有機の繊維材料などが利用でき、特に指定するものではないが、例えば、粉末材料としては凝集シリカ粉末、発泡パーライト粉砕粉末、珪藻土粉末、珪酸カルシウム粉末、炭酸カルシウム粉末、クレー及びタルクなどの無機粉末が使用でき、繊維材料としてはグラスウール、セラミックファイバーなどの無機繊維が好ましい。その中でも二次凝集粒子径が２０μｍ以下の無機粉末が望ましく、これら粉末材料は粒子が非常に細かいため粒子間の接触熱抵抗が増加して固体熱伝導率が小さくなり、更に１０Torr以下の圧力下では圧力に関係せずに非常に小さな熱伝導率を示すものである。このため、空気分子の運動の大きい高温条件での使用に最適な材料である。
【００６４】
（実施の形態２）
図３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、高温部である発熱体に接している状態を示す。
【００６５】
図３において、真空断熱材８の外被材９は、実施の形態１の構成に対して熱溶着層４ａ，４ｂを融点が１６０℃の無延伸ポリプロピレンフィルム、ガスバリヤ層５ａはガスバリア層５ｂにはポリエチレンナフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われ、その上にアクリル酸のコーティングを行ったフィルムあるいはポリエチレンナフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）にアクリル酸のコーティングを行い、その上に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われたフィルム、ガスバリヤ層５ｂはエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムにアルミ蒸着を行ったフィルムとしたもので、外被材９の内部に芯材３が存在しない密着部１０と熱溶着部１１とからなるヒレ部１２を高温である発熱体１３とは反対側となる低温側断熱面８ｂに沿うように折り曲げ、熱溶着部１１を保護するようにしている。外被材９の保護層及び芯材３の構成については実施の形態１と同様である。
【００６６】
ここで、発熱体１３の温度を１５０℃としたときでも、低温側断熱面８ｂに沿う熱溶着部１１の温度は８０℃以下を維持することができた。すなわち、熱溶着層に融点２００℃以上の樹脂フィルムを使用せずに従来の融点２００℃未満の安価な樹脂フィルムを使用しても劣化することがなく、熱溶着部１１からガスが浸入して真空断熱材の断熱性能が低下することなく、１５０℃の発熱体１３から断熱することができる。この時に、ガスバリヤ層５ａをポリエチレンナフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われ、その上にアクリル酸のコーティングを行ったものあるいはガスバリヤ層をポリエチレンナフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）にアクリル酸のコーティングを行い、その上に金属、金属酸化物、シリカのいずれかの１つの蒸着が行われたものであり、このガスバリヤ層は基材が連続最高使用温度１６０℃であるポエチレンテレフタレートであり、蒸着及びアクリル酸のコーティングの耐熱性は２００℃以上あるため耐熱性に優れ、ポエチレンテレフタレートにガスバリヤ性向上を目的として処理された蒸着層とアクリル酸のコーティング層を有しているためガスバリヤ性が飛躍的に向上するため、金属箔の代わりに使用することができる。
【００６７】
これにより、金属箔では問題であったヒートリークを低減することができる。また、アクリル酸のコーティングは耐屈曲性が非常に良好であるため、ヒレ部の折り曲げによるガス侵入量の増大、ピンホールの発生を抑制できる効果も得られる。更に、前記アクリル酸のコーティングは剥がれ難いため蒸着層の上に構成することにより蒸着層を保護できる効果も得られる。
【００６８】
このとき、融点が２００℃未満のフィルムとしては、無延伸ポリプロピレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、及びエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム等を使用しても何等問題はなく、安価な材料からなる外被材で長期間真空断熱材内部への空気及び水蒸気の浸入を防ぐことができ、断熱性能を維持することができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における真空断熱材の平面図である。
【００７０】
図４において、真空断熱材８の構成は実施の形態２と同様であり、ヒレ部１２の折り曲げを維持するように難燃性テープ１４で固定している。このとき、外被材９の端面が露出しないようにヒレ部１２の先端を完全に覆うように難燃性テープ１４を貼り付けた。
【００７１】
この真空断熱材８の熱伝導率を測定したところ、０．００４９Ｗ／ｍＫであった。この真空断熱材８を１５０℃の雰囲気に５年間放置したと見込まれる加速試験を行った後の熱伝導率を測定したところ、０．０１２５Ｗ／ｍＫであった。
【００７２】
また、ＵＬ９４安全規格の機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験に準拠して燃焼性を確認したところ、Ｖ−０相当の結果が得られた。
【００７３】
すなわち、外被材９の端面に露出する熱溶着層を構成する無延伸ポリプロピレンフィルム等の非難燃性フィルムが難燃性テープ１４で覆われているため、真空断熱材としても難燃性を付与することができる。従って、真空断熱材使用時の安全性を向上することができる。
【００７４】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４における印刷装置の断面図である。
【００７５】
定着装置１５を有する印刷装置１６における記録紙１７への印刷は、感光ドラム１８の表面に静電荷画像を形成し、そこにトナー収容部１９からトナーを吸着させた後、転写ドラム２０を介して記録紙１７に転写する。このトナー像が転写された記録紙１７を定着装置１５に搬入し、高温に保たれた熱定着ローラー２１と加圧ローラー２２の間に記録紙１７を通過させることによりトナーを溶融定着させる。
【００７６】
熱定着ローラー２１と加圧ローラー２２の周囲には、所定の高い温度を保つために保温用真空断熱材２３ａを配設した。また、定着装置１５の外枠には、周囲に熱影響を与えないように遮断用真空断熱材２３ｂを側面全体及び上面に配設した。遮断用には真空断熱材２３ｃのように配設してもよい。これらの真空断熱材２３ａ，２３ｂ，２３ｃは本発明の実施の形態１に示す構成とし、更にヒレ部を熱定着ローラー２１とは反対側に折り曲げて使用した。
【００７７】
これにより、印字品質が向上するとともに、制御装置（図示せず）やトナー収容部１９及び感光ドラム１８等の転写装置は、トナーに悪影響が及ばない４５℃以下に長期間維持することができた。
【００７８】
なお、本発明による真空断熱材は、印刷装置である複写機やレーザープリンタの定着装置以外にも、同じように１５０℃以下の発熱体を断熱したり、保温したりする必要がある製品においても使用することができる。
【００７９】
（実施の形態５）
図６は本発明の実施の形態５におけるノート型パソコンの断面図である。
【００８０】
図６において、ノート型パソコン２４は本体内にプリント基板２５を有し、ＣＰＵ２６及びその他各チップを実装している。ＣＰＵ２６の冷却装置２７は、ＣＰＵ２６に接する伝熱ブロック２８と、熱を移送するヒートパイプ２９とにより構成される。放熱板３０は内部の熱を拡散し、かつパソコン底面３１に伝えて放熱する。真空断熱材３２は、実施の形態１で示した構成で厚さを２ｍｍとした難燃性を有するもので、ＣＰＵ２６真下のパソコ
ン底面３１の内側、及びＣＰＵ２６真上のキーボード３３の裏面に接着剤で密着させて装着している。
【００８１】
これにより、パソコン底面３１及びＣＰＵ２６真上のキーボード３３表面の高温部において、最大６℃低下することができた。すなわち、パソコンの表面の一部が異常に熱せられて利用者に不快感を与えることを、ノート型パソコン２４の安全性を向上させつつ長期間防止することができる。
【００８２】
なお、本発明の真空断熱材はノート型パソコンに内蔵されたハードディスク装置等を高温から断熱保護するために使用することもでき、また、ノート型パソコン以外にも難燃性が要求される各種精密機器等においても同様に使用することができる。
【００８３】
（実施の形態６）
図７は本発明の実施の形態６における電気湯沸し器の断面図である。
【００８４】
図７において、電気湯沸し器３４は本体の内部に湯を沸かすとともに貯湯する貯湯容器３５を有し、上部を開閉可能な上蓋３６で覆っている。
【００８５】
貯湯容器３５の底面にはドーナツ状のヒーター３７が密接して装着されており、湯温は制御装置３８が温度検知器３９からの信号を取り込み、ヒーター３７を制御して所定の温度を保つ。また、同じく底面に設けた吸込口４０からモーター４１により駆動されるポンプ４２を経て、お湯の出口である吐出口４３までが出湯管４４により連通しており、出湯は押しボタン４５を押してモーター４１を起動することにより行う。
【００８６】
更に、貯湯容器３５の側面には真空断熱材４６が巻かれており、同じく底面のヒーター３７の外側には高温用真空断熱材４７が配設され、貯湯容器３５の熱が逃げて湯温が低下することを抑えている。側面の真空断熱材４６は１００℃に耐えられる構成で従来から配設されていたものであり、底面の真空断熱材４７は実施の形態３に示した構成のものを新たに配設したものである。
【００８７】
従来から高温となるために断熱材を配設できなかったところを断熱することにより、約３％の消費電力量の低減が図れ、その性能を長期間維持することができた。また、本体底面においても空間を設けて断熱する必要がなくなり、貯湯容器より下部の体積を小さくすることができ、給湯装置を小型化することができた。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の真空断熱材は、１５０℃程度の高温雰囲気においてもガスバリア性の低下を少なく抑えることができ、長期間真空断熱材の断熱性能を維持することができるので、複写機やレーザープリンタ等の印刷装置、コンピュータ等の電子機器、更には給湯機器等、特に高温部分を有する機器の断熱及び保温に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【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】本発明の実施の形態１における真空断熱材のヒレ部を示す要部断面図
【図３】本発明の実施の形態２における真空断熱材の部断面図
【図４】本発明の実施の形態３における真空断熱材の平面図
【図５】本発明の実施の形態４における印刷装置の断面図
【図６】本発明の実施の形態５におけるノート型パソコンの断面図
【図７】本発明の実施の形態６における電気湯沸し器の断面図
【符号の説明】
【００９０】
１    真空断熱材
２    外被材
２ａ，２ｂ  ラミネートフィルム
３    芯材
４ａ，４ｂ  熱溶着層
５ａ，５ｂ  ガスバリア層
６ａ，６ｂ  第一の保護層
７ａ，７ｂ  第二の保護層
８    真空断熱材
８ｂ  低温側断熱面
９    外被材
１０  密着部
１１  熱溶着部
１２  ヒレ部
１３  発熱体
１４  難燃性テープ
１５  定着装置
１６  印刷装置
１７  記録紙
１８  感光ドラム
１９  トナー収容部
２０  転写ドラム
２１  熱定着ローラー
２２  加圧ローラー
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ  真空断熱材
２４  ノート型パソコン
２５  プリント基板
２６  ＣＰＵ
３２  真空断熱材
３３  キーボード
３４  電気湯沸し器
３５  貯湯容器
３７  ヒーター
４６，４７  真空断熱材
【図１】
2004332929.tif 000003
【図２】
2004332929.tif 000004
【図３】
2004332929.tif 000005
【図４】
2004332929.tif 000006
【図５】
2004332929.tif 000007
【図６】
2004332929.tif 000008
【図７】
2004332929.tif 000009