(57)【要約】【課題】ガスバリア性に優れ、かつ融着温度が従来と同等の熱融着層を持った外包材を持つ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ガスバリア性を有する外包材とで構成される真空断熱材において、外包材の融着層が直鎖状低密度ポリエチレン単体よりもガスバリア性が向上した積層フィルムを使用している。【選択図】  図２
2012057744.tif 000002
【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ガスバリア性を有する外包材とで構成される真空断熱材において、前記外包材の融着層が直鎖状低密度ポリエチレン単体よりもガスバリア性が向上した積層フィルムを使用していることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記融着層は主成分が直鎖状低密度ポリエチレンであり、エチレンビニルアルコール供重合体を２〜９重量％含み、高密度ポリエチレンを１〜１０重量％含む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】
前記融着層が、直鎖状低密度ポリエチレンと同等の融点を持つことを特徴とする請求項１又は２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なくされ、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】
近年、真空断熱材は高性能化のために外包材の特性向上が求められている。しかしながら総コストの関係上、使われる材料や製法は限られてくる。
【０００４】
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。
【０００５】
特に融着層においては、求められる特性として低融点，低発ガス性等から、主にポリオレフィン系樹脂から構成されている（特許文献１）。
【０００６】
一方、ガスバリア層に使われる樹脂としては、エチレンビニルアルコール供重合体，ポリビニルアルコール樹脂，ポリアクリル酸等のＯＨ基が多く含まれている樹脂が用いられる。融着層を使わず直接ガスバリア層を融かして融着させる方法もある。
【０００７】
従って、少ない構成枚数で、限られたコスト内における高性能である真空断熱材の開発が課題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−７７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された真空断熱材は、熱溶着層がポリオレフィン系樹脂から構成されていることで透湿性には優れるが、耐酸素透過性には劣るという問題がある。
【００１０】
また、ガスバリア層を直接融かして融着させる方法では、ガスバリア層が融解、変形するためガスバリア層が不安定になる問題と、全体的に融点が上がり、防湿層にも融解の影響が及ぶ場合がある。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決し、ガスバリア性に優れ、かつ融着温度が従来と同等の熱融着層を持った外包材を持つ真空断熱材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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ガスバリア性を有する外包材とで構成される真空断熱材において、外包材の融着層が直鎖状低密度ポリエチレン単体よりもガスバリア性が向上した積層フィルムを使用していることを特徴とする。
【００１３】
また、融着層は主成分が直鎖状低密度ポリエチレンであり、ガスバリア性に優れた特性を持つエチレンビニルアルコール供重合体を２〜９重量％含み、相溶性を高めるために高密度ポリエチレンを１〜１０重量％含むことを特徴とする。
【００１４】
また、直鎖状低密度ポリエチレンと同等の融点を持つことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、真空断熱材の熱融着層が従来と同等の融点で使用でき、かつ酸素透過度が従来の１／２から１／５まで低下する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】真空断熱材の断面図。
【図２】外包材の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１８】
図１は真空断熱材の断面図を示しており、図２は外包材の断面図を示している。
【実施例１】
【００１９】
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から構成されている。
【００２０】
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は内面に蒸着膜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は蒸着膜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として直鎖状低密度ポリエチレン９０重量％，高密度ポリエチレン５重量％，エチレンビニルアルコール供重合体５重量％の配合品５０μｍをそれぞれ使用した。
【００２１】
融着材層のポリオレフィン系樹脂に少量のエチレンビニルアルコール供重合体を混ぜ、ポリオレフィン系樹脂の特性を最大限に維持したままでポリオレフィン系の酸素透過度を下げることができる。
【００２２】
元々、エチレンビニルアルコール供重合体は、ポリエチレンのＨの一部がＯＨに置換されたポリビニルアルコール樹脂とポリエチレンの混合体である。ここで、ＯＨ比が０％の時は透過度が約１万のところ、ＯＨ比が４０，６０と上がっていくと透過度は約１まで低下し、これはほぼＯＨ基の対数値に比例する物である。従ってＯＨ比を５〜１５％にした場合、対数値に比例して酸素透過度は効果的に約１／２から１／５まで低下することとなる。ここで、ＯＨ基の量が増えていく場合、融点も上昇していくため、融着層としてはある程度の限界が生じる。
【００２３】
またポリエチレンの種類においても、ポリビニルアルコール樹脂のベースとしては高密度ポリエチレンとなるが、高密度ポリエチレンでは融点が高いため、融点を下げるためには他のポリエチレン種との混合が必要である。
【００２４】
従って、熱融着層の成分組成としては、融点の低い直鎖状低密度ポリエチレンをベースにエチレンビニルアルコール供重合体を添加して、高密度ポリエチレンで相溶性を調整するとよい。
【００２５】
外包材２の各要素は例えば、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【実施例２】
【００３１】
本実施例２では、熱融着層９として直鎖状低密度ポリエチレン８０重量％，高密度ポリエチレン１０重量％，エチレンビニルアルコール供重合体１０重量％の配合品５０μｍをそれぞれ使用した。
【００３２】
（比較例１）
本比較例１では従来品の工程として、熱融着層９には直鎖状低密度ポリエチレン５０μｍを使用した。
【００３３】
（比較例２）
本比較例２では、熱融着層９として直鎖状低密度ポリエチレン９８重量％，高密度ポリエチレン１重量％，エチレンビニルアルコール供重合体１重量％の配合品５０μｍを使用した。
【００３４】
（比較例３）
本比較例３では、熱融着層９として直鎖状低密度ポリエチレン７０重量％，高密度ポリエチレン１５重量％，エチレンビニルアルコール供重合体１５重量％の配合品５０μｍを使用した。
【００３５】
（実施形態の比較）
実施例１，２及び比較例１，２，３をそれぞれガス透過試験を行って酸素透過度を測定、及びそれぞれの配合品の融点を測定した。
【００３６】
比較例２はエチレンビニルアルコール供重合体の配合量が少なく、従来品である比較例１との差異がほとんど見られなかった。比較例３は透過度は優秀な数値を得たが、融点上昇が大きく、設定値の大幅な変更が必要である。
【００３７】
実施例１では透過度は従来品よりもやや優秀であり、融点は従来品とほぼ同等であった。実施例２においては、透過度は実施例１を凌ぐが融点上昇がやや大きい値を示した。
【００３８】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材の外包材は、酸素の透過における律速段階であった熱融着層の酸素透過度を減少させることが可能であり、かつ低コストで製造できる。
【００３９】
本発明によれば、真空断熱材の熱融着層が従来と同等の融点で使用でき、かつ酸素透過度が従来の１／２から１／５まで低下することとなる。従ってコストパフォーマンスに優れた真空断熱材用の外包材が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の真空断熱材用の外包材を用いた高性能の冷蔵庫，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】
【００４１】
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  蒸着膜
８  ガスバリア層  
９  熱融着層
【図１】
2012057744.tif 000003
【図２】
2012057744.tif 000004