(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、前記内袋の内層側には前記内袋同士が封止されてしまわないよう離形用のシートを挟んで、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を熱溶着により減圧密封する真空断熱容器の製造方法。
【請求項２】
少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を前記内袋同士が封止されてしまわないよう前記内袋の内側層が溶融しない温度での熱溶着により減圧密封する真空断熱容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、保温保冷輸送が可能な断熱輸送バッグ、および家電製品、自動車部品等の断熱容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保護の観点から、家電製品、自動車部品等において省エネルギー化の必要性が高まっている。電力の多くは熱エネルギーに変換されており、冷熱機器や部品の省エネルギー化には、構成する断熱材の高性能化が不可欠である。
【０００３】
断熱材の高性能化の一手段として真空断熱板がある。
【０００４】
真空断熱板は、粉末、連続気泡の発泡体、あるいは繊維などからなる芯材とプラスチックラミネートフィルム等の外被材によって構成され、効果としては工業化が容易な１．３〜１３３Paの真空度で製造することが可能であり、従来の発泡ウレタン等の断熱材と比べて約２．５倍の断熱性能を示すことが知られている。
【０００５】
この真空断熱板を用いて適用用途に合わせた断熱容器あるいは構造体にするとき、発泡ウレタン等により一体的に形成させることが提案されている。
【０００６】
一方、真空断熱としては古くから知られている魔法瓶は、液体窒素や熱湯などを保温保冷する容器として非常に優れた性能を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記真空断熱板を発泡ウレタン等で一体化した断熱容器では、複数枚の真空断熱板と、ウレタンの発泡工程が必要であり、工数が掛かるため高価になってしまう。また、真空断熱板の繋ぎ合わせ部分が発泡ウレタンのみの断熱性能になるため、断熱効率を低下させてしまう。
【０００８】
一方、魔法瓶では、容器自体が大気圧に耐えうる構造強度を備えなければならないため、形状が円筒形状あるいは球状に限定される。また、薄肉のステンレスあるいはチタンの溶接は非常に高度な技術を要するため、その分高価になってしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空断熱容器の製造方法は、少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、前記内袋の内層側には前記内袋同士が封止されてしまわないよう離形用のシートを挟んで、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を熱溶着により減圧密封するものであり、保冷または保温物を収容する空間を備えた真空断熱容器を一度に減圧密封することが可能であり、安価に製造することが可能である。
【００１０】
また、本発明の真空断熱容器の製造方法は、少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を前記内袋同士が封止されてしまわないよう前記内袋の内側層が溶融しない温度での熱溶着により減圧密封するものであり、保冷または保温物を収容する空間を備えた真空断熱容器を一度に減圧密封することが可能であり、内袋同士の封止を防ぐ離形用のシートが不要であり、安価に製造することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、前記内袋の内層側には前記内袋同士が封止されてしまわないよう離形用のシートを挟んで、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を熱溶着により減圧密封するものであり、収容空間を備えた真空断熱容器を一度の真空包装工程で製造することができるため、安価に製造することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を前記内袋同士が封止されてしまわないよう前記内袋の内側層が溶融しない温度での熱溶着により減圧密封するものであり、収容空間を備えた真空断熱容器を一度の真空包装工程で製造することができ、また、内袋同士の封止を防ぐ離形用のシートが不要であるため、安価に製造することができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明による真空断熱容器の実施について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１による真空断熱容器の断面図である。図２は、同実施例における真空断熱容器の外観図ある。１は真空断熱容器であり、２は外袋、３は内袋、４は芯材であり、５は内袋と外袋の熱溶着部である。
【００２５】
図１、図２において、外袋２は、ガスバリヤ性に優れたプラスチックラミネート袋であり、最外層がナイロン（１５μｍ）、その内側がポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）、中間層がアルミ箔（６μｍ）、最内層が熱溶着層であり低密度ポリエチレン（１００μｍ）からなる４層構成である。最外層およびその内側は、外部からの耐衝撃性、耐摩耗性に優れた材料で、上記の他、二軸延伸ポリプロピレンなどが使用でき、これら３種の材料の少なくとも１種類が含まれることが好ましい。
【００２６】
中間層はガスバリヤ性に優れた材料で、アルミ箔の他、アルミ蒸着層を有するガスバリヤ性材料等も使用できる。最内層が熱溶着性材料であり、上記の他、高密度ポリエチレン、非晶質ポリプロピレン、アモルファスポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアルコール共重合体等が使用でき、シール安定性の点から融点の低いものが好ましい。
【００２７】
内袋３は、最外層が低密度ポリエチレン（１００μｍ）、中間層がアルミ箔（６μｍ）、最内層がアモルファスポリエチレンテレフタレート（５０μｍ）からなる３層からなるプラスチックラミネートフィルム袋である。最外層は、外袋２の最内層と同一の材料で構成し、中間層は外袋同様ガスバリヤ性に優れた材料で構成する。最内層は、熱溶着が困難な材料も使用可能であるが、好ましくは熱溶着が可能であり、かつ、最外層に使用する材料よりも融点の高い材料を使用する方が良い。
【００２８】
芯材４は、外袋２と内袋３によって減圧密封される空間が大気圧縮によって潰されるのを防止するためのものであり、完全連通構造の多孔質体が使用でき、好ましくは、低真空でも高い断熱性能を発揮する微細孔のものが良い。
【００２９】
例えば、非晶質シリカ粉末、連続気泡構造のウレタンフォーム、微細繊維グラスウール等があり、特に微細繊維グラスウールは、優れた断熱性能を有し、真空断熱容器を形成したときに可撓性を有する点から好ましい。
【００３０】
主要構成材料は以上であるが、特に高温で使用される場合、あるいは、要求性能および耐用寿命が厳しい場合、補助的に水分吸着剤、あるいは空気吸着物質として常温活性型ゲッター等を用いることが好ましい。
【００３１】
次に、本実施例における真空断熱容器の製造方法について説明する。
【００３２】
先ず、外袋２の内径寸法に合わせて切断しておいた芯材４を、吸着している水分除去を目的に１２０℃で約１時間予備乾燥し、外袋の内面に沿って挿入する。続いて、外袋の内寸法より外寸法が小さな内袋３を、外袋との間に芯材が介在するよう挿入する。
【００３３】
この状態で外袋の開口部と内袋の開口部が平面を形成するよう完全に皺を延ばし、重ね合わせた開口部を真空包装機内のシール機にセットし、このとき同時に、内袋の内層側には内袋同士が封止されてしまわないようガラスクロスなどの離形用のシートなどを挟んでおき、所定の時間排気した後熱溶着する。
【００３４】
以上のように、一度の真空包装工程により、一体型の真空断熱容器を容易に製造することができる。したがって、工数が少なく安価に真空断熱容器を製造することができる。
【００３５】
また、上記工程において、内袋の内層側の熱溶着層に予め外層側の熱溶着層より融点の高い材料を選定しておき、内層側の溶融しない温度で熱溶着することにより、離形用のシートをわざわざ挟んで置かなくても、連続して開口部が形成可能な真空断熱容器が製造できる。
【００３６】
本実施例における内層側のアモルファスポリエチレンテレフタレートと低密度ポリエチレンの融点は６０℃以上の差があり、熱溶着温度を約１４０℃に設定することにより、離形用のシートを使用せずに外袋の内層側と内袋の外層側だけを熱溶着することができた。
【００３７】
（実施例２）
図３は、内袋と外袋に三方シール袋を用いた場合の真空断熱容器の断面図、図４は、内袋と外袋にＬ型シール袋を用いた場合の真空断熱容器の断面図、図５はかます袋の外観図、図６は、内袋と外袋にピローシール袋を用いた真空断熱容器の断面図である。
【００３８】
いずれのシール袋の組合せによっても実施例１に記載の製造方法によって、真空断熱層による封筒状の容器を形成した。
【００３９】
次に、芯材部の寸法が２００ｍｍ×２００ｍｍ、断熱層の厚さが１０ｍｍ、外袋の寸法が２０５ｍｍ×２５０ｍｍ、内袋の寸法が１９５ｍｍ×２４０ｍｍとした各シール袋における真空断熱容器を作製し、内部に約１００ｇの氷を入れ、外気温３０℃において氷が完全に融け、温度が上昇するまでの時間を測定した。比較として、軟質ウレタンフォームを同様の袋に挿入し、減圧密封せずに同様の測定を行った。
【００４０】
（表１）に、各シール袋における真空断熱容器の氷溶解時間を示す。また、同時に、内袋の寸法を１７５ｍｍ×２２０ｍｍと各２０ｍｍづつ減少させたときの、氷溶解時間を示した。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
軟質ウレタンフォームの結果と比較すると、しずれのシール袋の場合も、著しく氷溶解時間が伸び、保冷効果を発揮することが判った。また、内袋の寸法を小さくすると、周縁の熱交換が抑制され、約１０％氷溶解時間を延ばすことができた。
【００４３】
（実施例３）
図７は、本発明の実施例３による真空断熱容器の断面図である。図８は、同実施例の真空断熱容器の外観図である。ドイパック袋と船底レール袋はいずれも自立型の袋であり、底部に楕円、または円形の面を形成する特徴を有している。本実施例の真空断熱容器では、底部に形成された楕円、または円形の面にもそれと同形状に打ち抜き加工を施した芯材を配置しており、円筒状の真空断熱容器を形成している。
【００４４】
本真空断熱容器の製造方法は、実施例１の製造過程において、真空包装機内にセットするとき、内袋の内部に所望の円筒形状に予め加工した成形型を挿入しておき、同様の工程によって減圧密封する。
【００４５】
成型型の材質は、ガス発生の少ない軽量材料を使用することが望ましい。
【００４６】
上記によって、円筒形状の真空断熱容器が製造可能となり、哺乳瓶、ペットボトルなどの円筒瓶の保温輸送に使用することができる。
【００４７】
（実施例４）
図９は、本発明の実施例４における真空断熱容器の断面図である。図１０は、同実施例の真空断熱容器の外観図である。ガゼット袋は、予め所望の寸法に折り返しておくことにより長方形の面を形成する特徴を有している。本実施例の真空断熱容器では、底部に形成された長方形の面にもそれと同形状に切断した芯材を配置しており、直方体の真空断熱容器を形成している。
【００４８】
本真空断熱容器の製造方法は、実施例３の製造方法と同様の方法により、直方体形状に予め加工した成形型を挿入しておき、減圧密封する。
【００４９】
上記によって、直方体形状の真空断熱容器が製造可能となり、７０ｍｍ×１４０ｍｍ×３００ｍｍの約３リットルの容器に熱湯を注ぎ、熱湯の温度が９５℃から７５℃に変化するのに要する時間が、熱伝導率０．００４Ｗ／ｍＫ、厚みが２０ｍｍの芯材を用いたとき、約２０時間であることを確認した。
【００５０】
（実施例５）
実施例１から４のいずれの実施例においても、内容物を収納するための開口部は外気に直接曝されるため、対流による熱の移動が起こる。内容物を収納すると共に閉口することにより、対流による熱伝達は容易に抑制することができる。
【００５１】
図１１にチャックにより閉口した真空断熱容器の断面図を示す。図において、６はチャックであり、凹面を形成したプラスチックと凸面を形成したプラスチックが外袋の内面側に対抗して貼り付けられており、凸部を凹部にはめ込むことによって封止されている。閉口手段として、チャックを使用するれば真空断熱容器の内容物を入れ替えて何度も繰り返し使用できるという利点もあるが、粘着剤や、両面接着テープなどを使用しても何ら問題ない。
【００５２】
このように閉口手段を備えることによって、輸送容器等に使用する場合に容易に対流を抑制することができ、遠距離の輸送においても内容物の劣化を抑制することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明の真空断熱容器の製造方法は、少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、前記内袋の内層側には前記内袋同士が封止されてしまわないよう離形用のシートを挟んで、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を熱溶着により減圧密封するものであり、保冷または保温物を収容する空間を備えた真空断熱容器を一度に減圧密封することが可能であり、安価に製造することが可能である。
【００５４】
また、本発明の真空断熱容器の製造方法は、少なくとも内層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する外袋と、前記外袋の内寸法より外寸法が小さく少なくとも外層側に熱溶着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなり開口部を有する内袋との間に芯材を配置し、前記外袋の開口部と前記内袋の開口部が平面を形成するよう重ね合わせて、真空包装機内のシール機を用いて一度の真空包装工程により、前記外袋の開口部の内層と前記内袋の開口部の外層を前記内袋同士が封止されてしまわないよう前記内袋の内側層が溶融しない温度での熱溶着により減圧密封するものであり、保冷または保温物を収容する空間を備えた真空断熱容器を一度に減圧密封することが可能であり、また、内袋同士の封止を防ぐ離形用のシートが不要であるため、安価に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による真空断熱容器の外観図
【図２】本発明の実施例１による真空断熱容器の断面図
【図３】本発明の実施例２による内袋と外袋に三方シール袋を用いた場合の真空断熱容器の断面図
【図４】本発明の実施例２による内袋と外袋にＬ型シール袋を用いた場合の真空断熱容器の断面図
【図５】本発明の実施例２によるかます袋の外観図
【図６】本発明の実施例２による内袋と外袋にピローシール袋を用いた真空断熱容器の断面図
【図７】本発明の実施例３による真空断熱容器の断面図
【図８】本発明の実施例３による真空断熱容器の外観図
【図９】本発明の実施例４による真空断熱容器の断面図
【図１０】本発明の実施例４による真空断熱容器の外観図
【図１１】本発明の実施例５によるチャックにより閉口した真空断熱容器の断面図
【符号の説明】
１  真空断熱容器
２  外袋
３  内袋
４  芯材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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