(57)【要約】      （修正有）【課題】長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能な真空断熱材用外包材等を提供する。【解決手段】熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有する真空断熱材用外包材であって、上記前記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする。【選択図】図１
2017101806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有する真空断熱材用外包材であって、
前記第１バリア層および前記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、前記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、
前記第１バリア層と前記第２バリア層とは、前記第１バリア層の前記バリア膜と、前記第２バリア層の前記バリア膜とが向き合うように配置されており、
前記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、
前記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、前記第１バリア層よりも前記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、前記第２バリア層よりも前記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする真空断熱材用外包材。
【請求項２】
前記第２バリア層の、前記第１バリア層とは反対側の面上に保護層を有することを特徴とする請求項１に記載の真空断熱用外包材。
【請求項３】
芯材と、前記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、
前記真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有し、
前記第１バリア層および前記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、前記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、
前記第１バリア層と前記第２バリア層とは、前記第１バリア層の前記バリア膜と、前記第２バリア層の前記バリア膜とが向き合うように配置されており、
前記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、
前記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、前記第１バリア層よりも前記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、前記第２バリア層よりも前記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする真空断熱材。
【請求項４】
本体又は内部に熱源部もしくは被保温部を有する機器、および真空断熱材を少なくとも備える真空断熱材付き機器であって、
前記真空断熱材は、芯材と、前記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有し、
前記真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有し、
前記第１バリア層および前記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、前記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、
前記第１バリア層と前記第２バリア層とは、前記第１バリア層の前記バリア膜と、前記第２バリア層の前記バリア膜とが向き合うように配置されており、
前記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、
前記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、前記第１バリア層よりも前記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、前記第２バリア層よりも前記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする真空断熱材付き機器。
【請求項５】
少なくとも、熱溶着層と、樹脂基材および前記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第１バリア層と、樹脂基材および前記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第２バリア層とを、この順で有し、前記第１バリア層のバリア膜および前記第２バリア層のバリア膜が向き合うように配置された真空断熱材用外包材の設計方法であって、
前記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上となり、
前記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、前記第１バリア層よりも前記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、前記第２バリア層よりも前記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下となるように、真空断熱材用外包材の層構成を設計することを特徴とする真空断熱材用外包材の設計方法。
【請求項６】
少なくとも、熱溶着層と、樹脂基材および前記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第１バリア層と、樹脂基材および前記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第２バリア層とを、この順で有し、前記第１バリア層のバリア膜および前記第２バリア層のバリア膜が向き合うように配置された真空断熱材用外包材の製造方法であって、
前記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上となり、かつ、
前記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、前記第１バリア層よりも前記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、前記第２バリア層よりも前記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下となるように、真空断熱材用外包材の層構成を設計する設計工程を有することを特徴とする真空断熱材用外包材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能な真空断熱材用外包材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止のため温室効果ガスの削減が推進されており、電気製品や車両、設備機器ならびに建物等の省エネルギー化が求められている。なかでも、消費電力量低減の観点から、電気製品等への真空断熱材の採用が進められている。電気製品等のように本体内部に発熱部を有する機器や、外部からの熱を利用した保温機能を有する機器においては、真空断熱材を備えることにより機器全体としての断熱性能を向上させることが可能となる。このため、真空断熱材の使用により、電気製品等の機器のエネルギー削減の取り組みがなされている。
【０００３】
真空断熱材とは、外包材により形成された袋体に芯材を配置し、上記芯材が配置された袋体の内部を減圧して真空状態とし、上記袋体の端部を熱溶着して密封することで形成された、上記芯材が上記外包材により封入されているものである。断熱材内部を真空状態とすることにより、気体の対流が遮断されるため、真空断熱材は高い断熱性能を発揮することができる。また、真空断熱材の断熱性能を長期間維持するためには、外包材を用いて形成された袋体の内部を長期にわたり高い真空状態に保持する必要がある。そのため、外包材には、外部からガスが透過することを防止するためのバリア性、芯材を覆って密着封止するための熱接着性等の種々の機能が要求される。
【０００４】
したがって、上記外包材は、これらの各機能特性を有する複数のフィルムを有する積層体として構成されるものとなる。一般的な外包材の態様としては、熱溶着層、バリア層および保護層が積層されてなるものであり、各層間は接着剤等を介して貼り合されている（特許文献１および２参照）。特許文献１では、串刺し等によるバリア層へのピンホールの発生による真空状態の低下防止を目的として、上記外包材として、２層のナイロンフィルムを用いていることが記載されている。また、特許文献２では、上記外包材を用いて真空断熱材を形成した際の、上記外包材同士を貼り合わせた端部においてバリア層に屈曲の影響が直接及ばないものとすることを目的として、ガスバリア層の両面に引張弾性率の高い保護層を配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６２２９６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０３３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の外包材では、上記外包材単体では十分なバリア性能を発揮することが確認できている場合であっても、上記外包材を用いて真空断熱材を形成した場合に、十分に真空状態を保てず、長期間の断熱性能を維持することができないといった問題がある。特に、上記外包材を用いて形成された真空断熱材を使用する際に、上記外包材同士を貼り合わせた端部を折り曲げることにより形成される屈曲部や、上記真空断熱材を曲面を有する機器の表面に沿わせて曲げた際に形成される屈曲部等において、上記バリア層にクラックが生じ、真空状態が低下するといった問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能な真空断熱材用外包材を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が所定の範囲以上である場合、バリア性能を担う層の上側の層と、下側の層との耐歪性能を同程度にすることにより、真空断熱材用外包材の屈曲部でのバリア層のクラックの発生を顕著に抑制することができ、長期間断熱性能を維持することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有する真空断熱材用外包材であって、上記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層と上記第２バリア層とは、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする真空断熱材用外包材を提供する。
【００１０】
本発明によれば、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が所定の値以上であり、かつ、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、所定の値以下であることにより、本発明の真空断熱材用外包材を用いて形成された真空断熱材を使用する際に、上記真空断熱材用外包材同士を貼り合わせた端部を折り曲げることにより形成される屈曲部等における上記ガスバリア層へのクラックの発生を抑制することができる。したがって、上記真空断熱材用外包材を、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能なものとすることができる。
【００１１】
本発明においては、上記第２バリア層の、上記第１バリア層とは反対側の面上に保護層を有することが好ましい。上記真空断熱材用外包材を用いて真空断熱材を形成した際に、上記第１バリア層および第２バリア層の外側になる位置に保護層を有することにより、上記第１バリア層および第２バリア層を保護することができ、真空断熱材の断熱性能をより高く維持することができるからである。
【００１２】
本発明は、芯材と、上記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、上記真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有し、上記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層と上記第２バリア層とは、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする真空断熱材を提供する。
【００１３】
本発明によれば、上記真空断熱材用外包材が、上述の本発明の真空断熱材用外包材であることにより、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材とすることができる。
【００１４】
本発明は、本体又は内部に熱源部もしくは被保温部を有する機器、および真空断熱材を少なくとも備える真空断熱材付き機器であって、上記真空断熱材は、芯材と、上記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有し、上記真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有し、上記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層と上記第２バリア層とは、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とする真空断熱材付き機器を提供する。
【００１５】
本発明によれば、上記真空断熱材が、上述の本発明の真空断熱材であり、長期間断熱性能を維持することができるため、熱源部を有する機器においては、上記真空断熱材により熱源部からの熱を断熱し、機器全体の温度が高温となることを防止し、一方、被保温部を有する機器においては、上記真空断熱材により上記被保温部の温度状態を保つことができる。これにより、消費電力を抑えた高い省エネルギー特性を有する機器とすることができる。
【００１６】
本発明は、少なくとも、熱溶着層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第１バリア層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第２バリア層とを、この順で有し、上記第１バリア層のバリア膜および上記第２バリア層のバリア膜が向き合うように配置された真空断熱材用外包材の設計方法であって、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上となり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下となるように、真空断熱材用外包材の層構成を設計することを特徴とする真空断熱材用外包材の設計方法を提供する。
【００１７】
本発明によれば、上述したように真空断熱材用外包材の層構成を設計することにより、真空断熱材用外包材を折り曲げた場合でも、屈曲部等における上記バリア層へのクラックの発生を抑制することができる真空断熱材用外包材を設計することができる。
【００１８】
本発明は、少なくとも、熱溶着層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第１バリア層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第２バリア層とを、この順で有し、上記第１バリア層のバリア膜および上記第２バリア層のバリア膜が向き合うように配置された真空断熱材用外包材の製造方法であって、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上となり、かつ、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下となるように、真空断熱材用外包材の層構成を設計する設計工程を有することを特徴とする真空断熱材用外包材の製造方法を提供する。
【００１９】
本発明によれば、上記設計工程を有することにより、真空断熱材用外包材を折り曲げた場合でも、屈曲部等における上記バリア層へのクラックの発生を抑制することができる真空断熱材用外包材を製造することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明においては、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能な真空断熱材用外包材を提供できるといった作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の真空断熱材用外包材の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の真空断熱材の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の真空断熱材の使用状態を示す説明図である。
【図４】外包材の引張弾性率と、外包材の屈曲処理後の酸素透過度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の真空断熱材用外包材の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の真空断熱材用外包材、真空断熱材、真空断熱材付き機器、真空断熱材用外包材の設計方法、および真空断熱材用外包材の製造方法について、詳細に説明する。
なお、本明細書において、「真空断熱材用外包材」を「外包材」と略する場合がある。また、第１バリア層および第２バリア層を総じて、「バリア層」とする場合がある。
【００２３】
Ａ．真空断熱材用外包材
まず、本発明の真空断熱材用外包材について説明する。
本発明の真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有する真空断熱材用外包材であって、上記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層と上記第２バリア層とは、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の外包材について、図を参照して説明する。図１は、本発明の外包材の一例を示す概略断面図である。図１に例示するように、本発明の外包材１０は、熱溶着層１、第１バリア層２および第２バリア層３を、この順で有し、上記第１バリア層２および上記第２バリア層３は、それぞれ、樹脂基材４と、上記樹脂基材４上に形成されたバリア膜５とを有し、上記第１バリア層２と上記第２バリア層３とは、上記第１バリア層２の上記バリア膜５と、上記第２バリア層３の上記バリア膜５とが向き合うように配置されている。
【００２５】
また、図２は、本発明の外包材を用いた真空断熱材の一例を示す概略断面図である。図２に例示するように、上記真空断熱材２０は、芯材１１と、上記芯材１１を封入する外包材１０とを有するものであって、上記外包材１０が、上述の本発明の外包材１０であり、２枚の上記外包材１０をそれぞれの熱溶着層１が上記芯材１１側に向き合うように対向させ、その間に上記芯材１１を配置し、その後、上記芯材１１の外周の一方を開口部とし、残り三方の上記外包材１０同士の端部１２を熱溶着することで、２枚の上記外包材１０により形成され、内部に上記芯材１１が配置された袋体を準備し、次いで、上記袋体の内部圧力を減圧した状態で上記開口部を密封することにより、上記芯材１１が上記外包材１０に封入されているものである。
なお、図２中の符号については、図１と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
【００２６】
さらに、図３は、本発明の外包材を用いた真空断熱材の使用状態の一例を示す説明図であり、２枚の真空断熱材を並べて使用する例を示す断面図である。図３において、２枚の上記真空断熱材２０は、上記外包材１０同士を貼り合わせた端部１２を折り曲げることにより屈曲部１３が形成された状態で並べられている。真空断熱材２０をこのように配置することにより、上記端部１２を折り曲げないで並べられた場合と比較して、２枚の上記真空断熱材２０を平面視した際の、上記端部１２の占める面積割合を少なくすることができる。
【００２７】
本発明によれば、上記外包材の引張弾性率が所定の値以上であり、かつ、上記外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層（以下、「上側の層」とする場合がある。）についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層（以下、「下側の層」とする場合がある。）についての引張弾性指数の和との差（以下、「引張弾性指数の差分」とする場合がある。）が、所定の値以下であることにより、本発明の外包材を用いて形成された真空断熱材を使用する際に、上記外包材同士を貼り合わせた端部を折り曲げることにより形成される屈曲部、上記真空断熱材を、例えば、９０°等の角部を有する機器の形状に合わせて折り曲げて用いた際や曲面を有する機器の表面に沿わせて曲げた際に形成される屈曲部等における上記バリア層へのクラックの発生を抑制することができる。したがって、上記外包材を、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能なものとすることができる。
【００２８】
引張弾性率は、弾性限度内において材料が受けた引張り応力を材料に生じたひずみで除した値であり、この値が大きいほど、一定荷重に対する変形が小さい。したがって、引張弾性率の値が大きいほど、外包材は変形しにくくなるため、バリア層のクラックは発生しにくくなるはずである。図４のグラブに示されているように、引張弾性率が異なる外包材について酸素透過度を測定すると、全体として、引張弾性率の値が高いと、酸素透過度は低くなる傾向が見られる。しかしながら、引張弾性率の値が高いにも関わらず、酸素透過度も高い、例外的なものが散見される。なお、図４は、引張弾性率が異なる外包材について、ゲルボフレックステスタ−により３回屈曲処理を実施後に、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸ−ＴＲＡＮ）〕にて酸素透過度を測定した結果を示すグラフである。
【００２９】
本発明者等は、上述したような例外的な結果が散見される理由について鋭意研究した結果、外包材における上側の層と、下側の層とで引張弾性指数に差があると、外包材に応力が加わった際に、上側の層と、下側の層とに、異なる量の歪が発生するため、バリア層に剪断応力が発生することに起因してバリア層にクラックが発生し、酸素透過度が上昇することを見出した。一般に、単一材料から構成された部材に対し、上記部材の上側から曲げモーメントを付与した場合、上記部材の下側の面は縮み、上側の面は伸びるが、上下面の間に、伸び縮みしない（応力がゼロの）面（中立面）が存在する。本発明においては、上記中立面の理論を、異なる材料からなる層が積層された外包材に応用し、バリア層が中立面になるように、各層の引張弾性指数を調整するものである。
【００３０】
本発明の外包材は、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を少なくとも有するものである。以下、本発明の外包材の各構成について説明する。
【００３１】
１．真空断熱材用外包材の特性
（１）真空断熱材用外包材の引張弾性率
引張弾性率の値が高い外包材は変形しにくく、バリア層にクラックが発生し難いため、外包材は高い引張弾性率を有していることが好ましい。そのため、本発明の外包材は、引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であるものであり、中でも２．８ＧＰａ以上、特には３．０ＧＰａ以上であることが好ましい。なお、外包材の引張弾性率の測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ７１６１に準拠し、上記外包材を幅１０ｍｍ、長さ１２０ｍｍに短冊状にカットした後、２３℃、湿度５５％の条件で、引張試験機としてテンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２５０Ａを用いてチャック間距離１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張弾性率を測定したものである。また、上記引張弾性率は、上記外包材の長手方向および短手方向のそれぞれの引張弾性率の平均値とした。以下の説明における引張弾性率についても同様である。
【００３２】
上記引張弾性率は、１枚の外包材の全体について測定されたものである。したがって、外包材が、熱溶着層やバリア層以外の層を含むものである場合は、それらの層も含む状態で測定されたものであり、例えば、上記各層が層間接着剤を介して積層されている場合は、当該層間接着剤も含む状態で測定されたものである。すなわち、上記引張弾性率は、外包材として積層された全ての部材を含む状態で測定されたものである。通常、真空断熱材は、このような外包材を２枚用いて形成される。
【００３３】
（２）引張弾性指数の差分
本発明の外包材は、上記外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差（引張弾性指数の差分）が、１００ＧＰａ・μｍ以下であるものであり、中でも８０ＧＰａ・μｍ以下、特には６５ＧＰａ・μｍ以下であることが好ましい。上記引張弾性指数の差分が大きいということは、上記上側の層の引張弾性指数の和と、下側の層の引張弾性指数の和とに差があるということである。そのため、外包材に応力が加わった際に、上側の層と下側の層とに、異なる量の歪が発生し、上記上側の層と、下側の層とが接触する位置に配置される第１バリア層や第２バリア層に剪断応力がかかり、クラックが発生しやすくなる。したがって、本発明においては、上記引張弾性指数の差分は、できるだけ小さいことが好ましい。このような「引張弾性指数の差分」について、以下詳細に説明する。
【００３４】
本発明においては、外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の「引張弾性指数」とする。各層の引張弾性率は、上述した「（１）真空断熱材用外包材の引張弾性率」に記載されている測定方法と同様であるため、ここでの説明は省略する。また、各層の厚みは、切削断面の光学顕微鏡観察の計測により測定されたものである。以下、の説明における、厚みについても同様である。外包材を構成する一層について、上述した方法により引張弾性率および厚みを測定し、それらの値を乗じたものが当該層についての「引張弾性指数」である。
【００３５】
上記引張弾性指数は、外包材を構成する各層について算出される。例えば、図１に例示されているような、熱溶着層と、第１バリア層と、第２バリア層とが積層されている外包材の場合は、これらの熱溶着層と、第１バリア層と、第２バリア層とについて、それぞれ引張弾性指数を算出する。各バリア層は、樹脂基材と、当該樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有するものであるが、上記バリア膜は極めて薄く、単独で引張弾性率を測定することは困難であるため、樹脂基材に積層された「バリア層」として、引張弾性指数を算出するものとする。
【００３６】
また、外包材において、上記各層が層間接着剤等を介して積層されている場合でも、層間接着剤の層についての引張弾性指数は、算出されない。このような層間接着剤の層は極めて薄く、また、通常用いられる接着剤の引張弾性率は大きくないため、積層体の引張弾性指数に与える影響が極めて小さく、無視できる程度のものであるからである。なお、このような層間接着剤としては、一般に真空断熱材用の外包材に使用される接着剤を用いることができる。
【００３７】
本発明においては、バリア層の上側の層と、下側の層とに発生する歪の量を均一なものとするために、外包材の上側の層と、下側の層とについて、引張弾性指数の差分が小さくなるように、各層を設計する。すなわち、本発明の外包材は、第１バリア層のバリア膜と、第２バリア層のバリア膜とが向き合うように積層されたものであるため、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差分が小さくなるように各層を設計する。
【００３８】
例えば、図５に例示されているように、外包材１０が、熱溶着層１と、第１バリア層２と、第２バリア層３と、保護層６とを、この順で有する場合、第１バリア層２よりも第２バリア層３側に位置する、第２バリア層３の引張弾性指数と、保護層６の引張弾性指数との和が上側の層の引張弾性指数であり、第２バリア層３よりも第１バリア層２側に位置する、第１バリア層２の引張弾性指数と、熱溶着層１の引張弾性指数との和が下側の層の引張弾性指数となる。したがって、熱溶着層、第１バリア層、第２バリア層、保護層の引張弾性率をＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ６、それらの層の厚みをＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ６とした場合、図５に例示されている外包材１０の引張弾性指数の差分は、（Ｅ１×Ｔ１＋Ｅ２×Ｔ２）と、（Ｅ３×Ｔ３＋Ｅ６×Ｔ６）との差分となる。なお、図５は、本発明の外包材の他の例を示す概略断面図であり、図５において説明しない符号は、図１と同様である。
【００３９】
２．バリア層
本発明の外包材は、第１バリア層と、第２バリア層との２つのバリア層を有するものである。上記第１バリア層と、第２バリア層とは、それぞれ樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有するものであり、第１バリア層のバリア膜と、第２バリア層のバリア膜とが向き合うように配置されている。このようなバリア層に用いられる樹脂基材やバリア膜は、第１バリア層と第２バリア層とに同じものが用いられてもよく、異なるものが用いられてもよい。
本発明における第１バリア層と、第２バリア層とは、それぞれ以下のような構成を有し得る。
【００４０】
（１）バリア膜
バリア膜は、樹脂基材の一方の面に形成され、バリア層のバリア性能に主に寄与するものである。バリア膜は、所望のバリア性能を発揮できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、金属蒸着膜等の金属薄膜、無機化合物の蒸着膜である無機化合物膜が挙げられる。バリア膜は、透明性を有していてもよく、有さなくてもよい。
【００４１】
金属薄膜を形成する金属は、所望のバリア性能を発揮できる金属であればよく、例えば、アルミニウム、ステンレス、チタン、ニッケル、鉄、銅等が挙げられる。
【００４２】
一方、無機化合物膜を形成する無機化合物は、所望のバリア性能を発揮できる材料であればよく、例えば、無機酸化物、無機酸化窒化物、無機窒化物、無機酸化炭化物、無機酸化炭化窒化物および酸化珪素亜鉛等から選ばれる１または２以上の無機化合物等が挙げられる。具体的には、珪素（シリカ）、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、スズ、ナトリウム、チタン、ホウ素、イットリウム、ジルコニウ、ムセリウム、および亜鉛から選ばれる１種または２種以上の元素を含有する無機化合物を挙げることができる。より具体的には、珪素酸化物、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、珪素亜鉛合金酸化物、インジウム合金酸化物、珪素窒化物、アルミニウム窒化物、チタン窒化物、酸化窒化珪素等を挙げることができる。上記無機化合物は、単独で用いてもよいし、上記材料を任意の割合で混合して用いてもよい。
【００４３】
中でも、本発明においては、上記バリア膜が、金属薄膜であることが好ましく、特には、アルミニウム薄膜であることが好ましい。クラックの発生を抑制できるとの本発明の効果をより効果的に発揮できるからである。
【００４４】
バリア膜の厚みは、所望のバリア性能を発揮することができるものであれば特に限定されるものではなく、バリア膜の種類にもよるが、例えば、５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましく、中でも１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。バリア膜の厚みが上記範囲に満たないと、製膜が不十分となり所望のバリア性能を示すことができない場合があり、上記範囲を超えると、クラックが発生しやすくなり可撓性が低下するおそれや、バリア膜が金属薄膜である場合、本発明の外包材を用いて形成された真空断熱材において、ヒートブリッジが生じるおそれがあるからである。
【００４５】
バリア膜は、単層であってもよく、合計の厚みが上記範囲内となるように２層以上を積層してもよい。２層以上のバリア膜を用いる場合は、同一組成のバリア膜を組み合わせてもよく、異なる組成のバリア膜を組み合わせてもよい。また、上記バリア膜は、バリア性能および他の層との密着性の向上を図れるという点から、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。
【００４６】
樹脂基材上にバリア膜を形成する方法としては、バリア膜の種類に応じて従来公知の方法を用いることができる。バリア膜が金属薄膜であれば、例えば、物理気相成長（ＰＶＤ）法や化学気相成長（ＣＶＤ）法等の乾式製膜法を用いて樹脂基材上に製膜する方法、具体的には、エレクトロンビーム（ＥＢ）加熱方式による真空蒸着法等を用いることができる。また、既製の金属薄膜を用い、樹脂基材と予め加熱した金属薄膜とを熱圧着させる方法、樹脂基材または金属薄膜上に接着剤層を介して貼合する方法等が挙げられる。一方、バリア膜が無機化合物膜であれば、例えば、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等の乾式製膜法を用いて、樹脂基材上に無機化合物膜を形成することができる。ＰＶＤ法およびＣＶＤ法による具体的なバリア膜の製膜方法については、例えば、特開２０１１−５８３５号公報に開示される方法を用いることができる。
【００４７】
（２）樹脂基材
樹脂基材は、バリア膜を担持可能なものであれば特に限定されるものではない。例えば、樹脂フィルムや樹脂シートが好適に用いられる。樹脂基材が樹脂フィルムである場合、上記樹脂フィルムは未延伸であってもよく、一軸または二軸延伸されたものであってもよい。
上記樹脂基材は透明性を有していてもよく有さなくてもよい。
【００４８】
樹脂基材に用いられる樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ（メタ）アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等のポリビニルアルコール樹脂、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物、各種のナイロン等のポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アセタール樹脂、セルロース樹脂等の各種の樹脂を使用することができる。
【００４９】
上記樹脂基材には、種々のプラスチック配合剤や添加剤等が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料、改質用樹脂等が挙げられる。
【００５０】
上記樹脂基材は、表面処理が施されていてもよい。バリア膜との密着性を向上させることができるからである。上記表面処理としては、例えば、特開２０１４−１８０８３７号公報に開示される酸化処理、凹凸化処理（粗面化処理）、易接着コート処理等を挙げることができる。
【００５１】
樹脂基材の厚みは、特に限定されないが、例えば６μｍ〜２００μｍの範囲内、より好ましくは、９μｍ〜１００μｍである。
【００５２】
（３）バリア層
上記バリア層のバリア性能としては、酸素透過度が０．５ｃｃ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下であることが好ましく、なかでも０．１ｃｃ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下であることが好ましい。また、水蒸気透過度が０．２ｃｃ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下であることが好ましく、なかでも０．１ｃｃ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下であることが好ましい。上記バリア層の酸素および水蒸気透過度が上述の範囲内であることにより、外部より浸透した水分やガス等を真空断熱材の内部の芯材まで浸透しにくくすることができる。
【００５３】
なお、上記酸素透過度は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２６Ｂに基づき、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件下において酸素透過度測定装置を用いて測定した値とすることができる。上記酸素透過度測定装置としては、米国モコン（ＭＯＣＯＮ）社製、オクストラン（ＯＸＴＲＡＮ）を挙げることができる。また、上記水蒸気透過度は、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で、水蒸気透過度測定装置を用いて測定することができる。上記水蒸気透過度測定装置としては、米国モコン（ＭＯＣＯＮ）社製、パ−マトラン（ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ）を用いることができる。以下の説明における酸素透過度および水蒸気透過度についても同様である。
【００５４】
３．熱溶着層
本発明における熱溶着層は、上記外包材を用いて真空断熱材を形成する際に、芯材と接する部位である。また、対向する外包材同士の端部を熱溶着する熱溶着面を形成する部位である。
【００５５】
上記熱溶着層の材料としては、加熱によって溶融し、融着することが可能であることから熱可塑性樹脂が好ましく、例えば直鎖状短鎖分岐ポリエチレン等のポリエチレンや未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。本発明においては、中でも、上記材料が、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン、未延伸ポリプロピレンまたはポリブチレンテレフタレートであることが好ましく、特に、ポリブチレンテレフタレートであることが好ましい。上記材料が上述の樹脂であることにより、上記真空断熱材を形成した際に、上記外包材同士を貼り合わせた端部において上記バリア層へのクラックの発生をより抑制することができるからである。
【００５６】
また、上記熱溶着層は、上述した樹脂の他に、アンチブロッキング剤、滑剤、難燃化剤、有機充填剤等の他の材料を含んでいてもよい。
【００５７】
上記熱溶着層の融点としては、例えば８０℃〜３００℃の範囲内であることが好ましく、なかでも１００℃〜２５０℃の範囲内であることが好ましい。熱溶着層の融点を上記範囲内とすることにより、本発明の外包材を用いて形成された真空断熱材の使用環境下において、外包材の封止面の剥離を抑制することができる。
【００５８】
上記熱溶着層の引張弾性率は、上述した外包材の引張弾性率や引張弾性指数の差分を所望の値とすることができるものであれば特に限定されるものではないが、１．０ＧＰａ以上であることが好ましく、なかでも、１．０ＧＰａ〜５．０ＧＰａの範囲内であることが好ましく、特に、１．５ＧＰａ〜４．０ＧＰａの範囲内であることが好ましい。上記熱溶着層の引張弾性率が上述の範囲内であることにより、上記真空断熱材を形成した際に、上記外包材同士を貼り合わせた端部において上記バリア層へのクラックの発生をより抑制することができるからである。また、上記真空断熱材に用いられる芯材からの突き刺しによるピンホールの発生を抑制できるからである。
【００５９】
上記熱溶着層の厚みは、例えば２０μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、なかでも２５μｍ〜９０μｍの範囲内が好ましく、特に３０μｍ〜８０μｍの範囲内が好ましい。熱溶着層の厚みが上記範囲よりも大きいと、外包材のバリア性能が低下する場合等があり、厚みが上記範囲よりも小さいと、所望の接着力が得られない場合がある。
【００６０】
４．任意の層
本発明の外包材は、熱溶着層と、第１バリア層と、第２バリア層とを少なくとも有するものであるが、その他の任意の層を有していてもよい。
【００６１】
（１）保護層
本発明の外包材は、真空断熱材を形成する際に最外層（最表層）となる部位に、保護層を有していてもよい。上記保護層は、本発明の外包材を用いて真空断熱材を形成した際に、真空断熱材の内部を保護するのに十分な強度を有し、耐熱性、防湿性、耐ピンホ−ル性、耐突き刺し性等に優れたものであることが好ましい。
【００６２】
上記保護層としては、熱溶着層よりも高融点の樹脂を用いたものであればよく、シート状でもフィルム状でもよい。このような保護層として、例えば、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂等のシートまたはフィルム等が挙げられる。
【００６３】
上記保護層は、単層であってもよく、同一材料から成る層または異なる材料から成る層を積層させて多層としたものであってもよい。また上記保護層は、他の層との密着性の向上が図れるという点から、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。
【００６４】
上記保護層の厚みは、熱溶着層およびバリア層を保護することができる厚さであれば特に限定されるものではないが、一般的に５μｍ〜８０μｍの範囲内程度である。
【００６５】
（２）バリア層
本発明の外包材は、上述した第１バリア層および第２バリア層の他に、更なるバリア層を有していてもよい。本発明の外包材が３層のバリア層を有する場合は、そのバリア膜同士が向き合っているバリア層を第１バリア層および第２バリア層とする。上記更なるバリア層は、上述した「２．バリア層」と同様のものとすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００６６】
５．真空断熱材用外包材
本発明の外包材のバリア性能としては、ゲルボフレックステスタ−により３回屈曲処理を実施後に、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸ−ＴＲＡＮ）〕にて測定した酸素透過度が０．６ｃｃ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下、中でも０．５ｃｃ・ｍ−２・ｄａｙ−１以下であることが好ましい。上記バリア性能を有する外包材を用いて真空断熱材を形成することにより、外包材を折り曲げた場合でも、真空断熱材の内部の真空度を高く維持することができるため、長期間断熱性能を維持することができる。
【００６７】
上記外包材の厚みとしては、上述した外包材の引張弾性率や引張弾性指数の差分を所望の値とすることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、３０μｍ〜２００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることが好ましい。また、上記外包材の引張強度としては、５０Ｎ以上であることが好ましく、なかでも８０Ｎ以上であることが好ましい。本発明の外包材を用いて形成された真空断熱材を屈曲させる際に破断等が生じにくくなるためである。なお、上記引張強度は、ＪＩＳ−Ｚ−１７０７に基づいて測定した値である。
【００６８】
上記外包材の積層方法としては、所望の構成の外包材を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、予め成膜した各層を上述した層間接着剤を使用して貼り合せるドライラミネーション法や、熱溶融させた第１バリア層および第２バリア層の各材料をＴダイ等を用いて押出しして貼り合せ、得られた積層体に層間接着剤を介して熱溶着層を貼り合せる方法等が挙げられる。
【００６９】
Ｂ．真空断熱材
次に、本発明の真空断熱材について説明する。本発明の真空断熱材は、芯材と、上記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、上記真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有し、上記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層と上記第２バリア層とは、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００７０】
本発明の真空断熱材については、既に説明した図２に例示するものと同様とすることができる。本発明によれば、上記真空断熱材用外包材が上述の本発明の真空断熱材用外包材であることにより、上記真空断熱材を長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能なものとすることができる。
【００７１】
本発明の真空断熱材は、真空断熱材用外包材および芯材を少なくとも有するものである。
以下、本発明の真空断熱材について、構成ごとに説明する。
【００７２】
１．真空断熱材用外包材
本発明の真空断熱材用外包材は、上記芯材を封入するものである。また、上記真空断熱材用外包材は、上述の本発明の真空断熱材用外包材である。このような真空断熱材用外包材については、「Ａ．真空断熱材用外包材」の項に記載した内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
なお、封入するとは、上記外包材を用いて形成された袋体の内部に密封されることをいうものである。
【００７３】
２．芯材
本発明における芯材は、上記真空断熱材用外包材により封入されるものである。
上記芯材としては、熱伝導度の低いものであることが好ましい。上記芯材は、その空隙率が５０％以上、特に９０％以上の多孔質材であることが好ましい。
【００７４】
上記芯材を構成する材料としては、粉体、発泡体、繊維体等を用いることができる。
上記粉体としては、無機系、有機系のいずれでもよく、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、凝集シリカ粉末、導電性粉体、炭酸カルシウム粉末、パーライト、クレー、タルク等を用いることができる。なかでも乾式シリカと導電性粉体との混合物は、真空断熱材の内圧上昇に伴う断熱性能の劣化が小さいため、内圧上昇が生じる温度範囲で使用する際に有利である。さらに、上述の材料に酸化チタンや酸化アルミニウムやインジウムドープ酸化錫等の赤外線吸収率が小さい物質を輻射抑制材として添加すると、芯材の赤外線吸収率を小さくすることができる。
【００７５】
また、上記発泡体としては、ウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォーム等があり、これらのなかでも連続気泡を形成する発泡体が好ましい。
【００７６】
また、上記繊維体としては、無機繊維でもよく有機繊維でもよいが、断熱性能の観点から無機繊維を用いることが好ましい。このような無機繊維としては、グラスウールやグラスファイバー等のガラス繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、セラミック繊維、ロックウール等を挙げることができる。これらの無機繊維は、熱伝導率が低く、粉体よりも取り扱いが容易である点で好ましい。
【００７７】
上記芯材は、上述した材料を単独で使用してもよく、２種以上の材料を混合した複合材であってもよい。
【００７８】
３．真空断熱材
本発明の真空断熱材は、上記真空断熱材用外包材で封入された内部を減圧密封し、真空状態としたものである。上記真空断熱材内部の真空度としては、５Ｐａ以下であることが好ましい。真空断熱材内部の真空度を上記範囲内とすることにより、内部に残存する空気の対流による熱伝導を小さいものとすることができ、優れた断熱性を発揮することが可能となる。
【００７９】
また、上記真空断熱材の熱伝導率は低いことが好ましく、例えば、上記真空断熱材の２５℃における熱伝導率（初期熱伝導率）は、１５ｍＷ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、なかでも１０ｍＷ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、特に５ｍＷ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。真空断熱材の熱伝導率を上記範囲とすることにより、上記真空断熱材は熱を外部に伝導しにくくなることから、高い断熱効果を奏することができるからである。なお、上記熱伝導率は、ＪＩＳ−Ａ−１４１２−３に従い、熱伝導率測定装置を用いて熱流計法により測定された値とすることができる。上記熱伝導率測定装置としては、熱伝導率測定装置オートラムダ（製品名  ＨＣ−０７４、英弘精機製）を挙げることができる。
【００８０】
上記真空断熱材はバリア性能が高いことが好ましい。外部からの水分や酸素等の侵入による真空度の低下を防止することができるからである。上記真空断熱材のバリア性能については、上述した「Ａ．真空断熱材用外包材、２．バリア層、（３）バリア層」の項で説明した酸素透過度および水蒸気透過度と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８１】
４．製造方法
本発明の真空断熱材の製造方法としては、一般的な方法を用いることができる。例えば、予め上述の本発明の外包材を準備し、２枚の上記外包材をそれぞれの熱溶着層が内側に向き合う様に対向させ、その間に上記芯材を配置し、製袋機等によって上記芯材の外周の一方を開口部とし、残り三方の外包材同士の端部を熱溶着することで、２枚の上記外包材により形成され、内部に上記芯材が配置された袋体を準備し、次いで、上記袋体を真空封止機に装着し、上記袋体の内部圧力を減圧した状態で上記開口部を密封することにより、上記芯材が上記外包材により封入された真空断熱材が得られる。
【００８２】
また、上記製造方法は、１枚の上記外包材を熱溶着層が内側に向き合う様に対向させ、その間に上記芯材を配置し、製袋機等によって上記芯材の外周の一方を開口部とし、残り二方の上記外包材同士の端部を熱溶着することで、１枚の上記外包材により形成され、内部に上記芯材が配置された袋体を準備し、次いで、上記袋体を真空封止機に装着し、上記袋体の内部圧力を減圧した状態で上記開口部を密封することにより、上記芯材が上記外包材により封入された真空断熱材を得る方法であっても良い。
【００８３】
５．用途
本発明の真空断熱材は、熱伝導率が低く、高温下においても断熱性および耐久性に優れるものである。従って、上記真空断熱材は、熱源を有し発熱する部位や、外部から加熱されることにより高温となる部位に用いることができる。本発明の用途としては、例えば、「Ｃ．真空断熱材付き機器」で説明する機器、クーラーボックス、輸送用コンテナ、水素等の燃料タンク、システムバス、温水タンク、保温庫、住宅壁、自動車、飛行機、船舶、列車等が挙げられる。
【００８４】
Ｃ．真空断熱材付き機器
次に、本発明の真空断熱材付き機器について説明する。本発明の真空断熱材付き機器は、本体又は内部に熱源部もしくは被保温部を有する機器、および真空断熱材を少なくとも備える真空断熱材付き機器であって、上記真空断熱材は、芯材と、上記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有し、上記真空断熱材用外包材は、少なくとも、熱溶着層、第１バリア層および第２バリア層を、この順で有し、上記第１バリア層および上記第２バリア層は、それぞれ、樹脂基材と、上記樹脂基材上に形成されたバリア膜とを有し、上記第１バリア層と上記第２バリア層とは、上記第１バリア層の上記バリア膜と、上記第２バリア層の上記バリア膜とが向き合うように配置されており、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上であり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００８５】
ここで、「熱源部」とは、機器自体が駆動することにより、当該機器本体または機器内部において発熱する部位をいうものであり、例えば電源やモーター等をいう。また、「被保温部」とは、機器本体または内部に熱源部を有さないが、上記機器が外部の熱源から熱を受けて、高温になる部位をいうものである。
【００８６】
本発明によれば、上記真空断熱材が上述の本発明の真空断熱材であり、長期間断熱性能を維持することができるため、熱源部を有する機器においては、上記真空断熱材により熱源部からの熱を断熱し、機器全体の温度が高温となることを防止し、一方、被保温部を有する機器においては、上記真空断熱材により上記被保温部の温度状態を保つことができる。これにより、消費電力を抑えた高い省エネルギー特性を有する機器とすることができる。
【００８７】
本発明における真空断熱材については、上述した「Ｂ．真空断熱材」の項で説明した内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００８８】
本発明における機器とは、本体又は本体の内部に熱源部もしくは被保温部を有するものである。本発明における機器としては、例えば、自然冷媒ヒートポンプ給湯機（登録商標「エコキュート」）、冷蔵庫、自動販売機、炊飯ジャー、ポット、電子レンジ、業務用オーブン、ＩＨクッキングヒーター、ＯＡ機器等の電化機器、自動車等が挙げられる。なかでも本発明においては、上記機器が、自然冷媒ヒートポンプ給湯機、業務用オーブン、電子レンジ、自動車に上述の本発明の真空断熱材を用いることが好ましい。
【００８９】
上記真空断熱材を機器に装着する態様としては、当該機器の熱源部もしくは被保温部に直接真空断熱材を貼り付けてもよく、被保温部と熱源部または外部熱源との間に真空断熱材を挟みこむようにして装着してもよい。
【００９０】
Ｄ．真空断熱材用外包材の設計方法
次に、本発明の真空断熱材用外包材の設計方法について説明する。本発明の真空断熱材用外包材の設計方法は、少なくとも、熱溶着層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第１バリア層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第２バリア層とを、この順で有し、上記第１バリア層のバリア膜および上記第２バリア層のバリア膜が向き合うように配置された真空断熱材用外包材の設計方法であって、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上となり、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下となるように、真空断熱材用外包材の層構成を設計することを特徴とするものである。
【００９１】
本発明によれば、上述したように真空断熱材用外包材の層構成を設計することにより、真空断熱材用外包材を折り曲げた場合でも、屈曲部等における上記バリア層へのクラックの発生を抑制することができる真空断熱材用外包材を設計することができる。
【００９２】
本発明の真空断熱材用外包材の設計方法においては、上述した「Ａ．真空断熱材用外包材」の項において説明したように、上記外包材の引張弾性率が所定の値以上となり、かつ、上記外包材を構成する層について、上側の層と、下側の層との引張弾性指数の差分が、所定の値以下となるように外包材の層構成を設計することにより、上記外包材を、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能なものとするものである。このような外包材を設計する方法は、上述した「Ａ．真空断熱材用外包材」の項の記載と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００９３】
Ｅ．真空断熱材用外包材の製造方法
次に、本発明の真空断熱材用外包材の製造方法について説明する。本発明の真空断熱材用外包材の製造方法は、少なくとも、熱溶着層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第１バリア層と、樹脂基材および上記樹脂基材上に形成されたバリア膜を有する第２バリア層とを、この順で有し、上記第１バリア層のバリア膜および上記第２バリア層のバリア膜が向き合うように配置された真空断熱材用外包材の製造方法であって、上記真空断熱材用外包材の引張弾性率が２．３ＧＰａ以上となり、かつ、上記真空断熱材用外包材を構成する層について、各層の引張弾性率と厚みとの積を、各層の引張弾性指数とした場合に、上記第１バリア層よりも上記第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和と、上記第２バリア層よりも上記第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和との差が、１００ＧＰａ・μｍ以下となるように、真空断熱材用外包材の層構成を設計する設計工程を有することを特徴とするものである。
【００９４】
本発明によれば、上記設計工程を有することにより、真空断熱材用外包材を折り曲げた場合でも、屈曲部等における上記バリア層へのクラックの発生を抑制することができる真空断熱材用外包材を製造することができる。
【００９５】
本発明の真空断熱材用外包材の製造方法は、設計工程において、上述した「Ａ．真空断熱材用外包材」の項において説明したように、上記外包材の引張弾性率が所定の値以上となり、かつ、上記外包材を構成する層について、上側の層と、下側の層との引張弾性指数の差分が、所定の値以下となるように外包材の層構成を設計することにより、上記外包材を、長期間断熱性能を維持することができる真空断熱材を形成可能なものとするものである。このような設計工程は、上述した「Ａ．真空断熱材用外包材」の項の記載と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００９６】
本発明においては、上記設計工程において設計された外包材を得ることができるものであれば、上述した設計工程以外の各工程については特に限定されるものではなく、外包材の一般的な製造方法における各工程と同様のものとすることができる。例えば、予め成膜した各層を層間接着剤を使用して貼り合せるドライラミネーション工程や、熱溶融させた第１バリア層および第２バリア層の各材料をＴダイ等を用いて押出しして貼り合せ、得られた積層体に層間接着剤を介して熱溶着層を貼り合せる、貼り合わせ工程等を挙げることができる。
【００９７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００９８】
以下に実施例、比較例および参考例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
【００９９】
（外包材を構成する各層の厚みおよび引張弾性率の測定）
外包材の作製に先立ち、実施例、比較例および参考例の各外包材に用いられる各層（基材）の厚みおよび引張弾性率を測定した。各層の厚みは、フィルム切削断面の光学顕微鏡観察の計測により測定した。また、各層の引張弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ７１６１に準拠し、上記各基材を幅１０ｍｍ、長さ１２０ｍｍに短冊状にカットした後、２３℃、湿度５５％の条件で、引張試験機としてテンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２５０Ａを用いてチャック間距離１００ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引張弾性率を測定したものである。また、上記引張弾性率は、上記各基材の長手方向および短手方向のそれぞれの引張弾性率の平均値とした。
以下の各実施例、比較例および参考例に用いた各基材の製品名、厚みおよび引張弾性率を表１に示す。
【０１００】
【表１】
2017101806.tif 000003
【０１０１】
［実施例１］
（層間接着剤の調製）
ポリエステルを主成分とする主剤と脂肪族系ポリイソシアネートを含む硬化剤、および酢酸エチルを、重量配合比が主剤：硬化剤：酢酸エチル＝１０：１：１４となるように混合し、２液硬化型の層間接着剤を調製した。
【０１０２】
（真空断熱材用外包材の作製）
熱溶着層／第１バリア層（樹脂基材／蒸着膜）／第２バリア層（蒸着膜／樹脂基材）／保護層の層構成を有する外包材を作製した。第１バリア層および第２バリア層として、それぞれ、アルミニウムが蒸着されたＰＥＴフィルム（Ａｌ蒸着ＰＥＴ１２）を用いた。また、熱溶着層としては、厚み３０μｍの未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ３０）を、保護層としては、厚み２５μｍのナイロンフィルム（ＯＮ２５）を用いた。上記各層は、下層となる層の面上に上述の配合比で調製した層間接着剤を、塗布量３．５ｇ／ｍ２となるようにドライラミネート法により積層した。
【０１０３】
［実施例２］
熱溶着層として、厚み２５μｍのポリブチレンテレフタレートのフィルム（ＰＢＴ２５）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１０４】
［実施例３］
保護層として、厚み２５μｍのＰＥＴフィルム（ＰＥＴ２５）を用いたこと以外は、実施例２と同様にして外包材を得た。
【０１０５】
［比較例１］
保護層として、厚み５０μｍのＰＥＴフィルム（ＰＥＴ５０）を用いたこと以外は、実施例３と同様にして外包材を得た。
【０１０６】
［比較例２］
熱溶着層として、厚み５０μｍの未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ５０）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１０７】
［比較例３］
熱溶着層として、厚み５０μｍのＬ−ＬＤＰＥフィルム（ＬＬＤＰＥ５０）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１０８】
［比較例４］
熱溶着層として、厚み３０μｍのＬ−ＬＤＰＥフィルム（ＬＬＤＰＥ３０）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１０９】
［参考例１］
熱溶着層および保護層として、それぞれ、厚み１５μｍのナイロンフィルム（ＯＮ１５）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１１０】
［参考例２］
熱溶着層および保護層として、それぞれ、厚み２５μｍのナイロンフィルム（ＯＮ２５）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１１１】
［参考例３］
熱溶着層および保護層として、それぞれ、厚み３５μｍのナイロンフィルム（ＯＮ３５）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１１２】
［参考例４］
保護層として、厚み１５μｍのナイロンフィルム（ＯＮ１５）を用いたこと以外は、参考例２と同様にして外包材を得た。
【０１１３】
［参考例５］
熱溶着層として、厚み３５μｍのナイロンフィルム（ＯＮ３５）を用いたこと以外は、参考例２と同様にして外包材を得た。
【０１１４】
［参考例６］
保護層として、厚み３０μｍの未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ３０）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１１５】
［参考例７］
熱溶着層および保護層として、それぞれ、厚み５０μｍの未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ５０）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして外包材を得た。
【０１１６】
［評価］
実施例、比較例および参考例で得られた外包材についての引張弾性率の測定、引張弾性指数の差分の計算およびバリア性能の評価を行った。
【０１１７】
（外包材の引張弾性率の測定）
実施例、比較例および参考例で得られた外包材について、上述した各層（基材）と同様の方法により、引張弾性率を測定した。測定結果を下記表２に示す。
【０１１８】
（引張弾性指数の差分の計算）
上記表１に示された各層の引張弾性率および厚みをもとに、実施例、比較例および参考例で得られた各外包材について、各層の引張弾性指数を計算した。各外包材について、第１バリア層よりも第２バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和（第２バリア層の引張弾性指数＋保護層の引張弾性指数）と、第２バリア層よりも第１バリア層側に位置する各層についての引張弾性指数の和（第１バリア層引張弾性指数＋熱溶着層の引張弾性指数）との差分を計算した。引張弾性指数の差分の計算結果を下記表２に示す。
【０１１９】
（バリア性能評価）
実施例、比較例および参考例で得られた外包材について、ゲルボフレックステスタ−により３回屈曲処理を実施後に、温度２３℃、湿度６０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の測定機〔機種名、オクストラン（ＯＸ−ＴＲＡＮ）〕にて酸素透過度を測定して評価した。測定結果を下記表２に示す。
【０１２０】
【表２】
2017101806.tif 000004
【０１２１】
（まとめ）
上下層の引張弾性指数の差分が小さく、外包材の引張弾性率が大きい実施例１〜３の外包材は、いずれも酸素透過度が０．６cc/m2/day以下であり、屈曲処理後においても良好なバリア性能を示していることが分かる。一方、外包材の引張弾性率が大きくても、上下層の引張弾性係数の差分が大きい比較例１は、バリア性能が極めて低い。また、上下層の引張弾性係数の差分が小さくても、外包材の引張弾性率が小さい比較例２〜４においては、実施例１〜３よりもバリア性能が劣っている。参考例１〜７においても、上述した実施例および比較例と同様の結果が得られた。
【符号の説明】
【０１２２】
１  …  熱溶着層
２  …  第１バリア層
３  …  第２バリア層
４  …  樹脂基材
５  …  バリア膜
６  …  保護層
１０  …  真空断熱材用外包材
１１  …  芯材
１２  …  端部
１３  …  屈曲部
２０  …真空断熱材
【図１】
2017101806.tif 000005
【図２】
2017101806.tif 000006
【図３】
2017101806.tif 000007
【図４】
2017101806.tif 000008
【図５】
2017101806.tif 000009