(57)【要約】【課題】  アルミ箔を含まないにもかかわらず、バリア性能に優れた真空断熱材用外皮材を提供すること、および、前記真空断熱材用外皮材を含み、熱性能と長期性能に優れた真空断熱材を提供すること。【解決手段】  １層以上のポリエステルフィルム；前記ポリエステルフィルムの下部に接着されるポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム；及び、前記ポリビニルアルコールフィルムの下部に接着されるシーリングフィルムを順次に含む真空断熱材用外皮材を提供する。  ガラス繊維からなる芯材；及び、前記芯材を収納し、内部を減圧した前記外皮材を含む真空断熱材を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１層以上のポリエステルフィルム；
前記ポリエステルフィルムの下部に接着されるポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム；及び
前記ポリビニルアルコールフィルムの下部に接着されるシーリングフィルムを順次に含む、真空断熱材用外皮材。
【請求項２】
前記ポリビニルアルコールフィルムの厚さは、１０μｍ〜３０μｍである、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項３】
前記ポリビニルアルコールフィルムが、単層または多層で形成された、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項４】
前記シーリングフィルムは、無延伸（Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＣＰＰ）フィルムを含む、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項５】
前記シーリングフィルムの厚さは、２０μｍ〜４０μｍである、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項６】
前記ポリエステルフィルムは、１層以上のアルミ蒸着フィルム（Ｖａｃｕｕｍｍ  Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ  ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  Ｆｉｌｍ、ＶＭ−ＰＥＴ）フィルムを含む、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項７】
前記アルミ蒸着フィルムの厚さは、５μｍ〜２０μｍである、請求項６に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項８】
前記ポリエステルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム及びシーリングフィルムは、それぞれポリウレタン系樹脂によって接着される、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項９】
前記ポリウレタン系樹脂の層間接着強度は、２００ｇｆ／１５ｍｍ以上である、請求項８に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項１０】
前記真空断熱材用外皮材は、アルミ箔をさらに含まない、請求項１に記載の真空断熱材用外皮材。
【請求項１１】
ガラス繊維からなる芯材；及び
前記芯材を収納し、内部を減圧した請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の外皮材を含む、真空断熱材。
【請求項１２】
前記芯材が、前記ガラス繊維を含むボードが１層以上積層された積層体である、請求項１１に記載の真空断熱材。
【請求項１３】
前記芯材の気孔径（ｐｏｒｅ  ｓｉｚｅ）が、５０μｍ以下である、請求項１１に記載の真空断熱材。
【請求項１４】
前記芯材に貼付けまたは挿入されるゲッター材をさらに含む、請求項１１に記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
真空断熱材用外皮材及びそれを含む高性能真空断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、常用されている真空断熱材の場合、芯材として、グラスウール及びフュームドシリカ、エアロゲル等の無機化合物が用いられており、外皮材は、ナイロン／ＰＥＴ／アルミ箔、あるいはアルミ蒸着層とともにポリエチレン（ＰＥ）及びポリプロピレン（ＰＰ）等が融着層として用いられる。また、真空断熱材の長期的な性能確保のために、ゲッター材として、生石灰（ＣａＯ）及びゼオライト、シリカゲル等の吸湿剤と金属パウダーが用いられている。
【０００３】
特に、真空断熱材用外皮材の場合、外部衝撃及び外部の環境変化、即ち、外部の温度変化及び湿度変化等に露出しており、真空断熱材の効果及び性能にも影響を及ぼし、真空断熱材用外皮材に関する研究が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一具現例は、アルミ箔を含まないにもかかわらず、バリア性能に優れた真空断熱材用外皮材を提供する。
本発明の他の具現例は、前記真空断熱材用外皮材を含み、熱性能と長期性能に優れた真空断熱材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一具現例において、１層以上のポリエステルフィルム；前記ポリエステルフィルムの下部に接着されるポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム；及び、前記ポリビニルアルコールフィルムの下部に接着されるシーリングフィルムを順次に含む真空断熱材用外皮材を提供する。
前記ポリビニルアルコールフィルムの厚さは、約１０μｍ〜約３０μｍであってよい。
前記ポリビニルアルコールフィルムは、単層または多層で形成され得る。
【０００７】
前記シーリングフィルムは、無延伸（Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＣＰＰ）フィルムを含むことができる。
前記シーリングフィルムの厚さは、約２０μｍ〜約４０μｍであってよい。
【０００８】
前記ポリエステルフィルムは、１層以上のアルミ蒸着フィルム（Ｖａｃｕｕｍｍ  Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ  ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  Ｆｉｌｍ、ＶＭ−ＰＥＴ）フィルムを含むことができる。
前記アルミ蒸着フィルムの厚さは、約５μｍ〜約２０μｍであってよい。
【０００９】
前記ポリエステルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム及びシーリングフィルムは、それぞれポリウレタン系樹脂によって接着され得る。
前記ポリウレタン系樹脂の層間接着強度は、約２００ｇｆ／１５ｍｍ以上であってよい。
【００１０】
前記真空断熱材用外皮材は、アルミ箔をさらに含まなくてもよい。
【００１１】
本発明の他の具現例において、ガラス繊維からなる芯材；及び、前記芯材を収納し、内部を減圧した前記真空断熱材用外皮材を含む真空断熱材を提供する。
前記芯材は、ガラス繊維を含むボードが１層以上積層された積層体であってよい。
【００１２】
前記芯材の気孔径（ｐｏｒｅ  ｓｉｚｅ）は、約５０μｍ以下であってよい。
前記芯材に貼付けまたは挿入されるゲッター材をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
前記真空断熱材用外皮材は、バリア性能に優れ、外部のガスまたは水分の流入を遮断することができる。
前記真空断熱材用外皮材を用いた真空断熱材は、熱性能と長期耐久性能が同時に向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】真空断熱材の外部の水分及び空気が内部に浸透する経路１、２、３を示したものである。
【図２】本発明の一実施例に係る真空断熱材用外皮材の分解断面図である。
【図３】実施例１、比較例１及び比較例２に係る真空断熱材用外皮材の分解断面図である。
【図４】実施例１及び実施例２の真空断熱材用外皮材を含む真空断熱材の時間による熱伝導率をグラフで示したものである。
【図５】実施例１、比較例１及び比較例２の真空断熱材用外皮材を含む真空断熱材の時間による熱伝導率をグラフで示したものである。
【図６】本発明の他の実施例に係る真空断熱材の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の具現例を詳細に説明する。ただし、これは例示として提示されるものであって、これによって本発明が制限されることはなく、本発明は、後述する請求項の範疇により定義されるだけである。
【００１６】
（真空断熱材用外皮材）
本発明の一具現例において、１層以上のポリエステルフィルム；前記ポリエステルフィルムの下部に接着されるポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム；及び、前記ポリビニルアルコールフィルムの下部に接着されるシーリングフィルムを順次に含む真空断熱材用外皮材を提供する。
【００１７】
従来に市販の真空断熱材の場合、外皮材は、主に、金属蒸着フィルムまたはアルミ箔が含まれた多層フィルムで構成され、芯材には、ガラス繊維、フュームドシリカ等が適用されている。また、真空断熱材の内部の水分、空気及びガスを吸着するためにゲッターを適用することとなる。一方、真空断熱材の熱性能は、時間が経つにつれて初期熱性能より悪くなるが、その主な理由は、外部から流入する水分及び空気によって真空断熱材の内部の圧力が上昇するためである。
【００１８】
アルミ箔が適用された通常の外皮材の場合、外皮材のバリア性能（透湿度、酸素透過度）に優れ、真空断熱材の長期耐久性能の側面からは有利であるが、アルミ箔による熱伝達によって熱橋（Ｈｅａｔ  ｂｒｉｄｇｅ）現象が生じ、それによって、真空断熱材全体の熱性能もまた悪化する問題点があった。
【００１９】
前記の問題点を克服するために、前記アルミ箔の代わりに金属蒸着フィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一面にアルミ蒸着層を有するアルミ蒸着フィルムを適用する場合、熱橋現象はほとんどないが、長期耐久性能に劣り、実際、真空断熱材用外皮材に適用するには困難があった。
【００２０】
図１は、真空断熱材の外部の水分及び空気が内部に浸透する経路１、２、３を示したものである。図１を参照すると、真空断熱材の外部の水分及び空気が真空断熱材の内部に浸透する経路は、三つに分けて示され得る。
【００２１】
アルミ箔を含む通常の外皮材の場合、１番方向への空気浸透量はほとんどないと見られるが、２番方向にはシーリング部を通して、３番方向では外皮材の折れによってバリア性能が低下することで外部の水分及び空気が浸透し得る。それによって、バリア性能を高めるために外皮材にアルミ箔を含めることがほとんどであるが、それにもかかわらず、長期耐久性能に劣る問題点があった。
【００２２】
そこで、本発明は、真空断熱材用外皮材に熱橋現象を発生させるアルミ箔を含まないにもかかわらず、長期耐久性能及び熱性能に優れた真空断熱材用外皮材を提供する。
【００２３】
前記真空断熱材用外皮材は、１層以上のポリエステルフィルム；前記ポリエステルフィルムの下部に接着されるポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム；及び、前記ポリビニルアルコールフィルムの下部に接着されるシーリングフィルムの順次的な積層構造である。
【００２４】
図２は、本発明の一実施例に係る真空断熱材用外皮材の分解断面図であるが、図２を参照すると、前記真空断熱材用外皮材１００は、上からポリエステルフィルム１０、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム２０、シーリングフィルム３０を含むことができる。
【００２５】
ガラス繊維を芯材に適用する真空断熱材の場合、前記真空断熱材を、角部分が突出したパネル状に作製することが通常であるが、やむを得ず、真空断熱材用外皮材が折り畳まれる部分ができる。前記真空断熱材用外皮材は、外皮材が折り畳まれるにもかかわらず、バリア性能が低下せず、それによって前記外皮材の折り畳まれた部分に水分及び空気が浸透しないようにすることができる。
【００２６】
具体的に、前述した外皮材の折り畳まれた部分は、図１の３番方向になり得、前記折り畳まれた部分による外部の水分及び空気の浸透は、真空断熱材用外皮材のＰＶＯＨフィルム２０に多くの影響を受けるが、前記ＰＶＯＨフィルム２０は、数回折り畳まれるにもかかわらず、バリア性能の低下がなく、優れたバリア性能を維持することができる。
【００２７】
前記ＰＶＯＨフィルム２０の厚さは、約１０μｍ〜約３０μｍであってよい。前記ＰＶＯＨフィルムが前記範囲の厚さを維持することでバリア性能が向上する長所があり、真空断熱材の長期耐久性改善効果を容易に具現することができる。
【００２８】
前記ＰＶＯＨフィルムは、単層または多層で形成され得る。前記ＰＶＯＨフィルムは、外部のガスまたは水分の流入を遮断するバリア層の役割を果たすことができるが、このとき、前記ＰＶＯＨフィルム２０は、アルミ箔を含まなくてもよい。
【００２９】
通常のバリア層は、外部のガスまたは水分の流入を遮断するために、アルミ箔を含むのが普通である。しかし、前記ＰＶＯＨフィルムは、アルミ箔を含まず、アルミ箔により発生する熱橋現象を抑制して、初期性能と同時に長期耐久性能に優れた真空断熱材用外皮材を具現することができる。
【００３０】
また、前記ＰＶＯＨフィルムは、よく高温に耐えて、数回折り畳まれるにもかかわらず、バリア性能にＥＶＯＨ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ）フィルムより優れている。それゆえ、真空断熱材の製造において必須に発生する真空断熱材用外皮材の折り畳み及び曲げ現象にもかかわらず、前記ＰＶＯＨフィルムは、外部のガスまたは水分の流入を遮断する役割を依然として果たすことができ、前記折り畳み及び曲げ部分によるバリア性能の悪化等が発生しない。
【００３１】
一方、通常のシーリング層は、ポリエチレンフィルムが適用されるが、ポリエチレンフィルムの場合、酸素透過度が約３０００ｃｃ／ｍ２ｄａｙ〜約４０００ｃｃ／ｍ２ｄａｙの水準でバリア性能が悪く、さらに高温でバリア性能が急激に低下する短所があった。
【００３２】
前述したように、図１の２番方向の場合、外部の水分及び空気が浸透するにあたって、シーリングフィルム３０の影響を多く受けるが、前記シーリングフィルム３０は、ＣＰＰ（Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）フィルムを含むことができる。
【００３３】
前記シーリングフィルム３０は、バリア性能に優れた無延伸（Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＣＰＰ）フィルムを含むが、前記ＰＶＯＨフィルム２０と共に真空断熱材用外皮材のバリア性能を極大化することができ、前記シーリングフィルム３０は、芯材の表面に密着できる。
【００３４】
前記ＣＰＰフィルムは、通常のシーリングフィルムに適用される耐熱性に優れたフィルムであって、常温だけでなく、高温でもポリエチレンフィルムに比べてバリア性能に優れ、芯材と貼り付けられるシーリングフィルム３０への使用に卓越している。
【００３５】
また、前記ＣＰＰフィルムの酸素透過度は、常温で約１３００ｃｃ／ｍ２ｄａｙの水準であり、ポリエチレンフィルムの約１／３の水準に過ぎず、透湿度の場合も、ポリエチレンフィルムが約１４ｇ／ｍ２ｄａｙの水準であるのに対し、前記ＣＰＰフィルムの場合、約７ｇ／ｍ２ｄａｙであって、前記ポリエチレンフィルムの透湿度の１／２を維持する。それゆえ、前記シーリングフィルム３０は、前記ＣＰＰフィルムを含むことにより、２番方向を通して外部の水分及び空気の浸透を卓越するように遮断することができる。
【００３６】
具体的に、前記シーリングフィルム３０の厚さは、約２０μｍ〜約４０μｍであってよい。前記シーリングフィルムが前記範囲の厚さを維持することによって、前記シーリングフィルムに浸透する水分及び空気の量を減らすことができる長所があり、結果として真空断熱材の長期耐久性を改善する効果を容易に具現することができる。
【００３７】
前記真空断熱材用外皮材は、前記ＰＶＯＨフィルム２０の上部に１層以上のポリエステルフィルムを含むことができる。前記ポリエステルフィルムは、外部衝撃から保護する保護層の役割をすると同時に、外部のガスまたは水分の流入を遮断するバリア層の役割を果たすことができる。また、前記ポリエステルフィルムは、下部にＰＶＯＨフィルムを同時に含むことによって、ＰＶＯＨフィルムによる真空断熱材のバリア性能を極大化することができる。
【００３８】
具体的に、前記ポリエステルフィルム１０は、１層以上のアルミ蒸着フィルム（Ｖａｃｕｕｍｍ  Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ  ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  Ｆｉｌｍ、ＶＭ−ＰＥＴ）フィルム１１、１２を含むことができるが、前記ＶＭ−ＰＥＴフィルムを１層以上積層することにより、真空断熱材用外皮材のバリア性能または外部衝撃または外部条件による保護性能を極大化することができる。
【００３９】
前記ＶＭ−ＰＥＴフィルム１１、１２は、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一面にアルミ蒸着層を有するフィルムをいうが、前記ＶＭ−ＰＥＴフィルムの光学密度（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ：ＯＤ）値は、約３．０以上であるものがバリア特性を具現することができる。また、ＶＭ−ＰＥＴフィルム１１、１２を用いる場合、アルミ蒸着層の厚さは、約５００Å以上としてバリア特性を具現することができる。
【００４０】
前記ＶＭ−ＰＥＴフィルム１１、１２の厚さは、約５μｍ〜約２０μｍであってよい。前記ＶＭ−ＰＥＴフィルムが前記範囲の厚さを維持することで外皮材のごわごわした程度が適当に維持されることによって、真空断熱材の製造時に発生し得る不良率を最小化できる。
【００４１】
より具体的に、前記アルミ蒸着フィルムは、ＰＥＴフィルムの一面にアルミ蒸着層を有するフィルムであって、外部にはＰＥＴフィルムを露出させることができる。前記アルミ蒸着層が最外郭に位置する場合、アルミニウムが酸化する現象が発生し得、手や外部衝撃によるスクラッチまたはクラック等が発生し得る。
【００４２】
それゆえ、アルミ蒸着層を内部に、ＰＥＴフィルムを外部に位置させることで、アルミ蒸着フィルムの外部による衝撃を最小化でき、外部のガスまたは水分の流入を遮断するバリア性能を同時に確保することができる。
【００４３】
前記ポリエステルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム及びシーリングフィルムは、それぞれポリウレタン系樹脂によって接着され得る。また、前記ポリウレタン系樹脂の層間接着強度は、２００ｇｆ／１５ｍｍ以上であってよい。図２を参照すると、それぞれのフィルムの間に位置してフィルムを接着する接着剤１０１は、ポリウレタン樹脂であってよい。
【００４４】
前述したように、前記真空断熱材用外皮材１００は、熱橋現象による熱伝達を最小化すると同時にバリア性能を高めることのできる積層構造を含むが、例えば、バリア性能を極大化するために、ＶＭ−ＰＥＴフィルムを２つの層で構成し、前記ＶＭ−ＰＥＴフィルムの下端に真空断熱材用外皮材の折り畳まれた部位のバリア性能を維持するためにＰＶＯＨフィルムを適用し、前記ＰＶＯＨフィルムの下部にシーリング部位でのバリア性能を極大化するためにＣＰＰフィルムを適用することができる。
【００４５】
また、前記真空断熱材用外皮材は、アルミ箔をさらに含まず、アルミ箔を含むことで生じ得る熱橋現象等が発生せず、真空断熱材全体の熱性能の悪化等を防止することができる。
【００４６】
（真空断熱材）
本発明の他の具現例において、ガラス繊維からなる芯材；及び、前記芯材を収納し、内部を減圧した前記真空断熱材用外皮材を含む真空断熱材を提供する。
【００４７】
図６は、本発明の他の実施例に係る真空断熱材の分解断面図であって、前記真空断熱材は、芯材２００、前記真空断熱材用外皮材１００及びゲッター材３００を提供する。
【００４８】
前記芯材２００は、ガラス繊維からなり得る。前記芯材２００は、グラスウール、ガラスボード、パーライト、ヒュームドシリカ及びエアロゲル等の断熱性を有する公知の芯材であれば、制限することなく用いられ得る。
【００４９】
具体的に、前記芯材２００は、有機及び無機バインダが含まれないか、水または有機化合物を含む水溶液内で撹拌されたガラス繊維を含むボードが１層以上積層される積層体を形成することができ、直径が約１μｍ〜約１０μｍ以内であるガラス繊維集合体、あるいは有／無機バインダからなるグラスウール及びボードが一つ以上積層され得る。
【００５０】
前記芯材の気孔径（ｐｏｒｅ  ｓｉｚｅ）は、約５０μｍ以下、具体的には、約３０μｍであってよい。気孔径は、多孔体の細孔組織にある孔隙を意味するが、前記芯材においては、ガラス繊維により形成されたガラス繊維の間の気孔径をいう。ポリエステルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム及びシーリングフィルムを含む真空断熱材用外皮材と芯材を同時に用いるにあたって、前記芯材の気孔径が約５０μｍを超える場合、真空断熱材は、時間が経つにつれて性能が低下し、長期耐久性能の確保に困難がある。
【００５１】
これに対して、前記芯材の気孔径が約５０μｍ以下である場合、小さな気孔径によって外部から浸透したガスの対流による熱伝達が相対的にのろく進行するため、同量のガスが内部に浸透する場合でも、真空断熱材の長期耐久性能を向上させることができる。
【００５２】
前記真空断熱材用外皮材１００は、前述したとおりである。前記真空断熱材用外皮材１００は、１層以上のポリエステルフィルム；前記ポリエステルフィルムの下部に接着されるポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＯＨ）フィルム；及び、前記ポリビニルアルコールフィルムの下部に接着されるシーリングフィルムを順次に含むことができる。
【００５３】
アルミ箔を含む通常の真空断熱材用外皮材を用いて製造された真空断熱材の場合、真空断熱材の中央部（図１の１番方向）の熱伝導率は低いが、角部（図１の３番方向）の熱伝導率は高く、真空断熱材全体に対する熱伝導率は、約２倍〜３倍が悪化した。このように、真空断熱材の中央部、角部等の位置ごとに熱伝導率が相違するように測定されるが、真空断熱材の面積全体に対する熱伝導率を有効熱伝導率という。
【００５４】
前記有効熱伝導率は、実際、冷蔵庫の消費効率、建物の省エネルギーと関連した値であって、真空断熱材の物性のうち重要な数値である。例えば、アルミ箔をバリア層に含む真空断熱材用外皮材を用いて４５０ｍｍ×９００ｍｍ×２０ｍｍの大きさに真空断熱材を製造した場合、前記真空断熱材の中央部の熱伝導率は、約３．５ｍＷ／ｍＫであるが、有効熱伝導率は、約９．６ｍＷ／ｍＫと熱伝導率より大きく測定され、前記真空断熱材用外皮材に含むアルミ箔により発生した熱橋現象が、真空断熱材の中央部と角部の熱伝導率の差を大きくすることが分かった。
【００５５】
しかし、前記真空断熱材にＰＶＯＨフィルムを含んでバリア性能を発揮する真空断熱材用外皮材が適用された場合、真空断熱材の中央部の熱伝導率は、約３．５ｍＷ／ｍＫと、有効熱伝導率は、約４．７ｍＷ／ｍＫと測定され、前記真空断熱材の中央部と角部の熱伝導率差が大きくないことが分かった。
【００５６】
それゆえ、アルミ箔を含まず、前記ＰＶＯＨフィルムを含む真空断熱材用外皮材を用いることによって、前記真空断熱材の熱性能を向上、即ち、熱伝達を最小化することができる。
【００５７】
また、アルミ箔を含まない前記外皮材を用いることで、真空断熱材の熱性能を向上させると同時に、前記芯材の気孔径を約５０μｍ以下とすることができるが、芯材の気孔径を約５０μｍ以下に調節することにより、真空断熱材の長期耐久性をまた確保することができ、それによって、熱性能と長期耐久性能の両方に優れた真空断熱材を提供することができる。
【００５８】
併せて、前記真空断熱材は、前記真空断熱材の内部の水分吸湿を目的としてゲッター材３００をさらに含むことができる。前記ゲッター材３００は、前記芯材に貼り付けられて適用されるか、または前記芯材に挿入されて適用される。図５においては、前記ゲッター材３００が芯材１００に挿入されて適用された実施例が示されている。
【００５９】
前記ゲッター材３００は、純度９５％以上の生石灰（ＣａＯ）粉末を含むことができ、ゼオライト、コバルト、リチウム、活性炭、酸化アルミニウム、バリウム、塩化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム、酸化鉄、亜鉛及びジルコニウムの中から選択される一つ以上の物質を含むことができる。
以下においては、本発明の具体的な実施例を提示する。ただし、下記に記載された実施例は、本発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これによって本発明が制限されてはならない。
【００６０】
＜実施例及び比較例＞
（実施例１）
先ず、直径が１μｍ〜６μｍであるガラス繊維集合体及びシリカを含む無機バインダからなる５ｍｍの板状のボードがそれぞれ一層ずつ積層法により積層されて複合体に構成され、気孔径が５０μｍである芯材を真空断熱材用芯材として用いた。このとき、純度９５％の生石灰（ＣａＯ）５ｇをパウチに入れて製造したゲッター材を前記芯材に挿入した。
【００６１】
次に、上から２層のＶＭ−ＰＥＴフィルム１２μｍ、ＰＶＯＨフィルム１５μｍ及びＣＰＰフィルム３０μｍの構造に形成された真空断熱材用外皮材を製造し、前記フィルム層は、ポリウレタン系樹脂を利用して接着された。
その後、前記芯材を前記外皮材に挿入してから、１Ｐａの真空度の状態で密封し、大きさが２００ｍｍ×２００ｍｍ×８ｍｍである真空断熱材を製造した。
【００６２】
（実施例２）
真空断熱材用芯材の気孔径を８０μｍとしたことを除いては、前記実施例１と同様の方法で真空断熱材を製造した。
【００６３】
（比較例１）
上からポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）１２μｍ、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）フィルム２５μｍ、アルミ箔７μｍ及び線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム５０μｍの構造に形成された真空断熱材用外皮材を用いたことを除いては、前記実施例１と同様に真空断熱材を製造した。
【００６４】
（比較例２）
上から３層のＶＭ−ＰＥＴフィルム１２μｍ及び線形低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）フィルム５０μｍの構造に形成された真空断熱材用外皮材を用いたことを除いては、前記実施例１と同様に真空断熱材を製造した。
図３は、前記実施例１、比較例１及び比較例２に係る真空断熱材用外皮材の分解断面図である。
【００６５】
＜実験例１＞−真空断熱材の長期耐久性能テスト
前記実施例１及び実施例２に係る真空断熱材を、７０℃、９０％ＲＨの恒温チャンバにそれぞれ入れて、３ヶ月間維持しながら、ＨＣ−０７４−２００（ＥＫＯ社製）熱伝導測定器を用いて熱伝導率を測定した。
【００６６】
【表１】
2016518279.tif 000003
【００６７】
図４は、実施例１及び実施例２の真空断熱材用外皮材を含む真空断熱材の時間による熱伝導率をグラフで示したものである。前記表１及び図４を参照すると、実施例１の真空断熱材の熱伝導率が実施例２の真空断熱材の熱伝導率より低く測定された。
【００６８】
具体的に、前記実施例１は、芯材の気孔径が５０μｍ以下であるのに対し、前記実施例２は、芯材の気孔径が５０μｍを超えた。このとき、前記実施例２に比して、実施例１の熱伝導率が、時間が経つにもかかわらず、さらに低く維持されており、実施例１の長期耐久性能がさらに優れていることを確認した。
それゆえ、前記真空断熱材が、アルミ箔を含まず、ＰＶＯＨフィルムを含む真空断熱材用外皮材と気孔径が約５０μｍ以下である芯材を同時に含むことにより、熱伝達特性及び長期耐久性能を共に確保できることを確認した。
【００６９】
＜実験例２＞−真空断熱材の熱伝導率テスト
前記実施例１、比較例１及び比較例２に係る真空断熱材を８５℃の恒温チャンバにそれぞれ入れて、３ヶ月間維持しながら、ＨＣ−０７４−２００（ＥＫＯ社製）熱伝導測定器を用いて熱伝導率を測定した。
【００７０】
【表２】
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【００７１】
図５は、実施例１、比較例１及び比較例２の真空断熱材用外皮材を含む真空断熱材の時間による熱伝導率をグラフで示したものである。前記表２及び図５を参照すると、実施例１の真空断熱材の熱伝導率が比較例１及び２の真空断熱材の熱伝導率より低く測定されている。
【００７２】
具体的に、真空断熱材用外皮材にアルミ箔を含む比較例１に比して、ＰＶＯＨフィルムまたはＰＶＯＨフィルム及びＶＭ−ＰＥＴフィルムでバリア性能を発揮する真空断熱材用外皮材を含む実施例１が、長期耐久性能にもまた遥かに優れていることが分かった。
【００７３】
また、実施例１は、ＰＶＯＨフィルムまたはアルミ箔を別に含まない比較例２に比して、熱伝導率が全般的に低く、長期耐久性能にもまた優れていることが分かった。
【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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【国際調査報告】
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