(57)【要約】【課題】外力による破損を受けにくく、取り扱い性に優れた真空断熱材を提供する。【解決手段】少なくとも繊維集合体からなる芯材と、芯材を覆うガスバリア性を有するフィルム状の外包材とからなる真空断熱材において、外包材の面積は芯材の面積よりも大きく、外包材で芯材を覆った場合に芯材寸法を超えてはみ出ている部位は外包材の熱融着層によって貼り合わせられ、貼り合わせた部位は芯材に沿った形状に折り曲げ加工され、粘着テープにより外包材に固定され、真空断熱材の外面が、ホットメルト材によって覆われていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも繊維集合体からなる芯材と、前記芯材を覆うガスバリア性を有するフィルム状の外包材とからなる真空断熱材において、
前記外包材の面積は前記芯材の面積よりも大きく、
前記外包材で前記芯材を覆った場合に前記芯材寸法を超えてはみ出ている部位は前記外包材の熱融着層によって貼り合わせられ、
貼り合わせた部位は前記芯材に沿った形状に折り曲げ加工され、粘着テープにより前記外包材に固定され、
前記真空断熱材の外面が、ホットメルト材によって覆われていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記真空断熱材の外面の全面が前記ホットメルト材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記真空断熱材の外面の全面が前記ホットメルト材で覆われ、熱加工による表面平滑性を付与されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記真空断熱材の外面の全面が前記ホットメルト材で覆われ、前記外包材貼り合わせ部が前記ホットメルト材で固定されたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記ホットメルト材が前記熱融着層の融点よりも低く、外包材全体のアニール効果で外包材の残留応力を低減させる特性を持つことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記ホットメルト材が連続的な浸漬により処理されてなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記ホットメルト材の浸漬処理の時、表裏の成分を変えたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家電製品，住宅及び車輌等の断熱材として好適な真空断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は地球温暖化の危惧等による地球環境の保護が叫ばれており、様々な状況下で省エネルギー化が推進されている。家電品もその限りではなく、様々な技術革新が進められている。例えば冷蔵庫においては、以前は断熱性能が優れたフロン類を用いた硬質ウレタンフォームによる断熱材が主体であった。しかし、オゾン層破壊の嫌疑のために性能の劣るイソブタン等のガス類への切り替えを余儀無くされ、結果として硬質ウレタンフォームと真空断熱材を併用した構造へと変わっている。
【０００３】
真空断熱材は、単体性能においては硬質ウレタンフォームの十倍以上の断熱性能を持つが、自在な形状を製作するのが困難なため、平面形状が主体である。近年は高性能化のために真空断熱材の大型化，複雑化の傾向が進んでいるが、そのために表面積がどんどん大きくなってきているため、真空断熱材自体に損傷を受ける事例が多くなってきた。このような損傷により、真空断熱材各特性の劣化が生じるため真空断熱材の表面保護が求められている。
【０００４】
また、真空断熱材は構造上、融着部位を貼り合わせた貼り合わせ部が存在するが、真空断熱材の高性能化の上では貼り合わせ部は邪魔である。そのため、現状は人の手で折り曲げ、粘着テープで貼られているが、工程が煩雑であり、多くの作業がかかるため、損傷を受ける度合いも高まっている。
【０００５】
真空断熱材外包材に求められる特性としては、ガスバリア性，耐突き抜き性，じん性，耐摩耗性等が挙げられる。通常単独でこのような特性を満足できるような素材は存在しないため、多くは各々の特性を満足する構成成分で成り立つ積層フィルムが使われている。
【０００６】
しかし、フィルム構成や真空断熱材自体が直接表で使用されないという特性上、外部からの直接の応力に関してはあまり満足した特性は示されていない。
【０００７】
従来の真空断熱材の外部保護としては次の物が挙げられる。
【０００８】
ボード状の芯材をガスバリア性を有する外包材で覆い、外包材の内部を減圧して真空封入した真空断熱材本体を、収納袋で覆って形成する真空断熱材がある（特許文献１）。
【０００９】
真空断熱材の貼り合わせ部の４辺を芯材の表面側に折り曲げ、この折り曲げられた貼り合わせ部の４つの角部をホットメルト材で覆うものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３６８０８５３号公報
【特許文献２】特開２００５−１０６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記特許文献１に記載された真空断熱材は、一度形成された真空断熱材の更にその上を収納袋で覆っているため、作業が二度手間になるという問題がある。
【００１２】
前記特許文献２に記載された真空断熱材は、４つの角部のみホットメルト材で覆うため、角部の接触には強いが、外包材表面は無防備であり傷付きやすい。また４つの角部それぞれにホットメルト材を付けていく必要があり、作業が煩雑であるという問題がある。
【００１３】
本発明は、折り曲げ加工の工程を減らし、外力による真空断熱材特性の劣化の低い真空断熱材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を解決するため、少なくとも繊維集合体からなる芯材と、芯材を覆うガスバリア性を有するフィルム状の外包材とからなる真空断熱材において、外包材の面積は芯材の面積よりも大きく、外包材で芯材を覆った場合に芯材寸法を超えてはみ出ている部位は外包材の熱融着層によって貼り合わせられ、貼り合わせた部位は芯材に沿った形状に折り曲げ加工され、粘着テープにより外包材に固定され、真空断熱材の外面が、ホットメルト材によって覆われていることを特徴とする。
【００１５】
また、真空断熱材の外面の全面がホットメルト材で覆われていることを特徴とする。
【００１６】
また、真空断熱材の外面の全面がホットメルト材で覆われ、熱加工による表面平滑性を付与されたことを特徴とする。
【００１７】
また、真空断熱材の外面の全面がホットメルト材で覆われ、外包材貼り合わせ部がホットメルト材で固定されたことを特徴とする。
【００１８】
また、ホットメルト材が熱融着層の融点よりも低く、外包材全体のアニール効果で外包材の残留応力を低減させる特性を持つことを特徴とする。
【００１９】
また、ホットメルト材が連続的な浸漬により処理されてなることを特徴とする。
【００２０】
また、ホットメルト材の浸漬処理の時、表裏の成分を変えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
真空断熱材の最外部が、ホットメルト材で覆われることにより、他の部材との接触によって応力がかかっても、応力がホットメルト材に吸収されることにより、真空断熱材自体への影響は最小限で済み、損傷を抑えることが可能である。また通常は表面の凹凸が激しい真空断熱材であるが、ホットメルト材により凹凸がかなり緩和される。
【００２２】
または、熱ローラ等の表面加工により容易に表面平滑性を付与することができる。
【００２３】
または、真空断熱材の際外部がホットメルト材で覆われることにより、冷蔵庫製造工程におけるウレタン発泡時の発泡熱により真空断熱材内部への影響が発生する前に、融解熱エネルギーにて真空断熱材本体の温度上昇は抑制され熱劣化を防ぐことができる。
【００２４】
または、浸漬時に表と裏の成分を変えることにより、耐熱性や貼付性を仕様により変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の真空断熱材の断面図。
【図２】本発明による真空断熱材の表面平滑性の付与例を示す断面図。
【図３】本発明による表裏のホットメルト材塗布の状態図。
【図４】発泡断熱材を充満した断熱箱体断面図。
【図５】本発明による真空断熱材外包材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本発明の真空断熱材の断面図を示しており、図２は本発明の真空断熱材の表面平滑性の付与例を示している断面図である。図３は真空断熱材にホットメルト材を浸漬したときの状態図である。また図４は発泡断熱材を充満した断熱箱体断面図を示している。図５は本実施例で用いた外包材の断面図である。
【００２７】
図１に示す真空断熱材１は、外包材２，内袋３，芯材４，吸着材５，ホットメルト材１０から構成されている。
【００２８】
図５は本実施例で用いた外包材の断面図である。外包材２は、実施例１において、最外層６，防湿層７，ガスバリア層８，熱融着層９の４層で構成された積層フィルムを使用した。具体的構成として、最外層６は吸湿性が低い延伸ポリプロピレン樹脂３０μｍを用い、防湿層７は内面に蒸着層７ａとして５００Åアルミ蒸着されたポリエチレンテレフタレート樹脂１２μｍ、ガスバリア層８は外面に蒸着層８ａとして５００Åアルミ蒸着されたエチレンビニルアルコール供重合体１２μｍ、熱融着層９には直鎖状低密度ポリエチレン５０μｍをそれぞれ使用した。
【００２９】
各要素は例えば、最外層６としてはポリアミド樹脂を、ガスバリア層８としてはポリアクリル酸樹脂を、蒸着膜７ａ及び８ａには、シリカ等無機材料の蒸着膜が挙げられる。蒸着膜の代わりに金属箔を使用する方法もあるが、金属箔は耐透過性は優れるが、熱伝導率が極めて高くなるという欠点を持つためあまり推奨はできない。熱融着層９には高密度ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等の熱溶着可能な樹脂がそれぞれ適応可能である。
【００３０】
各構成材は二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法によって貼り合わせられるが、溶融したポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のプラスチック材料を接着剤として用いることや、熱によりプラスチックフィルムを貼り合わせる熱ラミネート法や、生分解性の接着剤で貼り合わせる等、接着剤や貼り合わせ方法については特に限定するものではない。
【００３１】
内袋３については、真空断熱材１の芯材４の保持のために使用しており、材質としてはポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等、熱溶着できるものであれば使用することが可能である。内袋３の材質はなるべく吸湿性が低く、アウトガスが少ないものが好ましい。
【００３２】
芯材４については、極細繊維で平均繊維径が４.１μｍのグラスウール集合体（密度：２５０（kg／ｍ3））を使用した。
【００３３】
吸着材５については、合成ゼオライト（モレキュラーシーブス１３Ｘ）を用いたが、水分やガスを吸着するものであれば、シリカゲルや活性炭等の物理吸着タイプや、酸化カルシウム，塩化カルシウム，酸化ストロンチウム等の化学反応型吸着タイプ等を用いることも可能である。
【００３４】
真空断熱材の製作方法として、芯材４のグラスウール集合体を所定形状に切り、水分除去（約３００℃／１ｈ乾燥）を行った。更に内袋３に処理をした芯材４を入れて所定の厚みまで圧縮させた。次いで芯材４を外包材２に残存ガス吸着用の吸着材５と共に入れ、更に加熱を行い、残存水分をできるだけ除去し、真空チャンバー内に入れ、チャンバーの内部圧力が１.３Ｐａになるまで、ロータリーポンプ及び拡散ポンプで排気後、外包材２の端部を熱融着して真空封止により真空断熱材１（大きさ：５００mm×５００mm×１０mm）を作製した。その際、熱優着した部分は心材に沿った形状に折り曲げ加工し、粘着テープにより外包材に固定した。ただし、固定法は粘着テープに限らない。
【００３５】
ホットメルト材はポリ酢酸ビニル系，合成ゴム系等が挙げられるが、表面強度、取り扱い性からはポリ酢酸ビニル系が望ましい。但し、真空断熱材自体の貼り付け工程を行う場合は、合成ゴム系の使用も考えられる。
【００３６】
ホットメルト材１０の浸漬方法として、酢酸ビニル系ホットメルト材を融かしたホットメルト槽に連続送り装置にて順次真空断熱材１が送り込まれるようにする。この時、両面同一素材のホットメルト材１０を使用する場合は、真空断熱材１を全面浸漬する。片面の表面側ホットメルト材１０ａと別の裏面側ホットメルト材１０ｂと材質を変更する場合は、図３（ａ）のようにホットメルト溶融槽に全面浸漬した後に、ホットメルト溶融槽で片面のみを浸漬、もしくは図３（ｂ）のようにそれぞれ片面のみの浸漬処理をしてもよい。これにより表側はポリ酢酸ビニル系、裏側は合成ゴム系という複合した使用法も可能である。
【００３７】
（比較例１）
本比較例１では従来品の工程として、貼り合わせ部を手作業にて折り曲げ、全箇所を粘着テープにて保持した。
【００３８】
（比較例２）
本比較例２では、４角のみにホットメルト材を付けて作業性及び外部からの応力について確認を行った。
【００３９】
（比較例３）
本比較例３では、外包材２の中に真空断熱材１を入れて二重構造として、作業性を確認した。
【００４０】
（実施形態の比較）
実施例と比較して、比較例１では、貼り合わせ部全箇所をテープで貼り付ける作業が生じるため、作業量が増すことと作業時において外部からの応力を受けやすいという問題がある。
【００４１】
比較例２においては、４角以外の貼付量は比較例１とあまり変わらず作業量は多い。また真空断熱材の多くが保護されていないので、取り扱い時の注意事項はあまり減少しなかった。
【００４２】
比較例３では、工程数が増えることに加え、外包材量が倍になる問題があった。
【００４３】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材１は、真空断熱材１全体をホットメルト材１０で覆うことにより、真空断熱材自体の保護，貼り合わせ部曲げ加工手順の簡略化を行っており、従来と比較して大幅な工程削減及び不良率低減が可能である。
【００４４】
また、発泡断熱材２１を冷蔵庫内に充填する場合も、表面平滑性が向上しているため、発泡断熱材２１の充填時の流動性が真空断熱材１によって阻害されることなく、発泡断熱材２１の未充填部を生じない良好な断熱箱体２０が成形できる。
【００４５】
また、本発明によれば、ホットメルト材により真空断熱材が覆われているため、真空断熱材が保護され、真空断熱材の不良が減少することとなる。従ってコストパフォーマンスに優れた冷蔵庫，湯沸かし器、その他の断熱性能を求められる家電品を提供することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  真空断熱材
２  外包材
３  内袋
４  芯材
５  吸着材
６  最外層
７  防湿層
７ａ，８ａ  蒸着層
８  ガスバリア層
９  熱融着層
１０  ホットメルト材
１０ａ  表面側ホットメルト材
１０ｂ  裏面側ホットメルト材
１１  熱ローラ
２０  断熱箱体
２１  発泡断熱材
【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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