(57)【要約】  真空断熱材は、真空空間を保持する芯材と、水分を吸着する吸着剤と、芯材と吸着剤とを被覆する外包材と、を備え、外包材の内部を減圧密封した真空断熱材であって、外包材は、表面保護層と、少なくとも２種類のガスバリアフィルムを含むガスバリア層と、熱溶着層と、によって構成され、少なくとも２種類のガスバリアフィルムは、１００℃で２時間以上加熱したときに、少なくとも２種類のガスバリアフィルムの収縮率の差が２％以内である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空空間を保持する芯材と、
水分を吸着する吸着剤と、
前記芯材と前記吸着剤とを被覆する外包材と、
を備え、
前記外包材の内部を減圧密封した真空断熱材であって、
前記外包材は、表面保護層と、少なくとも２種類のガスバリアフィルムを含むガスバリア層と、熱溶着層と、によって構成され、
前記少なくとも２種類のガスバリアフィルムは、１００℃で２時間以上加熱したときに、前記少なくとも２種類のガスバリアフィルムの収縮率の差が２％以内である真空断熱材。
【請求項２】
前記ガスバリア層は、前記少なくとも２種類のガスバリアフィルムの無機蒸着を施した表面を対面させて張り合わせる請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記ガスバリア層は、無機蒸着を施したエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、無機蒸着を施した延伸ナイロン（ＯＮＹ）と、によって構成される請求項１又は２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記ガスバリア層は、無機蒸着を施したエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、無機蒸着を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、によって構成される請求項１又は２に記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記無機蒸着される無機材料は、アルミ、アルミナ、シリカ又はこれらの組合せである請求項２〜４のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空断熱材を備える断熱箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外包材にガスバリア層を有する真空断熱材及び断熱箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷蔵庫などの断熱材として用いられる真空断熱材としては、真空空間を保持する芯材が水蒸気を吸着する吸着剤とともに２枚の外包材によって被覆され、外包材内が減圧密封されて形成された真空断熱材が知られている。【０００３】
外包材は、表面保護層と、ガスバリア層と、熱溶着層と、から構成される。外包材によって内部が真空に維持されることにより、真空断熱材の熱伝導率が低減されている。【０００４】
既知の技術として、特許文献１では、ガスバリア層を構成する２枚の無機蒸着フィルムにおいて、無機蒸着面を対面して接して重ね合わせる技術が開示されている。また、特許文献２では、フィルムの幅方向と長さ方向との乾熱収縮率が２％以下の真空断熱材用の２軸延伸エチレンビニルアルコールフィルムを用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１９９５５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
真空断熱材では、内部に水蒸気が侵入することによって真空度が低下し、熱伝導率が増加して断熱性能が低下する。真空断熱材の内部への水蒸気の侵入経路は、外包材の表面からの経路及び２枚の外包材が融着されて形成された熱溶着層からの経路であることが考えられる。【０００７】
特許文献１の技術では、ガスバリアフィルムの無機蒸着層が重ね合わせられ、蒸着のばらつきが防止され、水蒸気の侵入の抑制が試みられている。ここで、真空断熱材が加熱乾燥工程を経て製造される。このため、ガスバリアフィルムが収縮して蒸着割れが発生した場合には、真空断熱材の内部の真空状態が長期間にわたって維持されず、熱伝導率の上昇が抑制できない。【０００８】
また、特許文献２の技術では、各ガスバリアフィルムの幅方向と長さ方向との収縮率の差が限定され、蒸着の際のゆがみの抑制が試みられている。しかし、真空断熱材が加熱乾燥工程を経た後にガスバリアフィルムが収縮した際の収縮率の差が大きければ蒸着割れが発生する。この場合にも、真空断熱材の内部の真空状態が長期間にわたって維持されず、熱伝導率の上昇が抑制できない。【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、製造時の加熱による乾燥工程を経た後でも外包材のガスバリア性が低下せず、長期的に断熱性能が維持できる真空断熱材及び断熱箱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】
【００１０】
本発明に係る真空断熱材は、真空空間を保持する芯材と、水分を吸着する吸着剤と、前記芯材と前記吸着剤とを被覆する外包材と、を備え、前記外包材の内部を減圧密封した真空断熱材であって、前記外包材は、表面保護層と、少なくとも２種類のガスバリアフィルムを含むガスバリア層と、熱溶着層と、によって構成され、前記少なくとも２種類のガスバリアフィルムは、１００℃で２時間以上加熱したときに、前記少なくとも２種類のガスバリアフィルムの収縮率の差が２％以内であるものである。【００１１】
本発明に係る断熱箱は、上記の真空断熱材を備えるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る真空断熱材及び断熱箱によれば、少なくとも２種類のガスバリアフィルムは、１００℃で２時間以上加熱したときに、少なくとも２種類のガスバリアフィルムの収縮率の差が２％以内である。これにより、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、少なくとも２種類のガスバリアフィルムでの収縮量の差が過度に大きく異ならず、蒸着割れなどが抑制される。したがって、製造時の加熱による乾燥工程を経た後でも外包材のガスバリア性が低下せず、長期的に断熱性能が維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る真空断熱材の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る実施例１及び比較例１の試料における真空断熱材の熱伝導率の増加量を比較した結果を示す表図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る実施例１及び比較例１における外包材の水蒸気透過度と収縮率の差との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る実施例２の試料における真空断熱材の熱伝導率の増加量を比較した結果を示す表図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る実施例３の試料における真空断熱材の熱伝導率の増加量を比較した結果を示す表図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る断熱箱の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、断面図の図面においては、視認性に鑑みて適宜ハッチングを省略している。さらに、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
＜真空断熱材の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る真空断熱材１の概略構成を示す断面図である。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係又は形状などが実際のものとは異なる場合がある。各構成材の具体的な寸法等は、以下の説明を参酌した上で判断すべきものである。
【００１６】
図１に示すように、真空断熱材１は、内部を真空にすることで低い熱伝導率を実現する断熱材である。真空断熱材１は、全体として概略長方形平板状の形状である。真空断熱材１は、芯材２と、吸着剤３と、外包材４と、を備える。
【００１７】
芯材２は、真空空間を保持する。吸着剤３は、少なくとも水分を吸着する。外包材４は、芯材２と吸着剤３とを被覆する。
【００１８】
外包材４で密封される内部の真空空間は、開口部から減圧され、開口部をヒートシールなどにより融着されることにより、外包材４の内部が減圧密封される。
【００１９】
＜芯材２の構成＞
芯材２は、真空空間を保持する目的で使用される。芯材２としては、グラスウールなどの繊維集合体を用いることが一般的である。また、芯材２を構成する繊維集合体は、加熱加圧成形したものでも、内包材を用いて密封封止したものでも、結合剤により結着したものでもよい。
【００２０】
＜吸着剤３の構成＞
吸着剤３は、真空断熱材１の内部の水蒸気を吸着し、真空度を保つことによって熱伝達率の上昇を抑制する。吸着剤３には、酸化カルシウムが使用される。酸化カルシウムは、ＣａＯと略称されることもある。
【００２１】
＜外包材４の構成＞
外包材４は、表面保護層４１とガスバリア層４２と熱溶着層４３との多層構造をなす２枚のラミネートフィルムからなる。外包材４では、熱溶着層４３同士が融着し、封止部４３ａにおいて接合されて芯材２と吸着剤３とを被覆する。このとき、外包材４は、１〜３Ｐａ（パスカル）程度の真空度に減圧された状態で封止部４３ａが融着され、内部を減圧密封される。
【００２２】
なお、外包材４は、それぞれの熱溶着層４３が異なる厚みでもよい。芯材２と吸着剤３とを被覆する外包材４は、２枚の外包材４を用いてもよく、１枚の外包材４を折りたたんで用いることもできる。芯材２と吸着剤３とを減圧密封することができれば、外包材４の枚数は、限定されない。
【００２３】
＜表面保護層４１の構成＞
表面保護層４１の膜厚は、２５μｍなどである。表面保護層４１の材料としては、融点が１５０℃以上で耐傷付性に優れた熱可塑性樹脂などであるとよい。たとえば、延伸ナイロンなどの延伸ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート又は延伸ポリプロピレンなどを用いることができる。延伸ナイロンは、ＯＮＹと略称されることもある。ポリエチレンテレフタレートは、ＰＥＴと略称されることもある。延伸ポリプロピレンは、ＯＰＰと略称されることもある。
【００２４】
＜ガスバリア層４２の構成＞
ガスバリア層４２は、材料に水蒸気及び空気の遮断性に優れた熱可塑性樹脂が選択される。ガスバリア層４２は、たとえば、膜厚が１２μｍのガスバリアフィルムが２枚積層されて形成される。なお、ガスバリア層４２は、少なくとも２種類のガスバリアフィルムを含むものであるとよい。つまり、ガスバリア層４２は、２種類の２枚のガスバリアフィルムを積層して形成されるだけでなく、２種類又は３種類以上の３枚以上のガスバリアフィルムを積層して形成されてもよい。
【００２５】
ガスバリア層４２の材料には、無機蒸着ポリエチレンテレフタレート、無機蒸着エチレンビニルアルコール、又はこれらの中から、それぞれ１００℃で２時間加熱したときに収縮率の差が２％以内である２種のガスバリアフィルムの組合せなどを用いればよい。そして、ガスバリア層４２は、２枚のガスバリアフィルムの無機蒸着を施した表面を対面させて張り合わせている。また、ガスバリア層４２は、３枚以上のガスバリアフィルムで構成される場合には、間に挟まるガスバリアフィルムの表裏面に無機蒸着を施し、無機蒸着を施した表面を対面させて張り合わせてもよい。熱可塑性樹脂に蒸着される無機材料は、アルミに限定されず、アルミナ、シリカ、又はこれらの組合せでもよい。エチレンビニルアルコールは、ＥＶＯＨと略称されることもある。
【００２６】
なお、収縮率は、各ガスバリアフィルムを長さ２５０ｍｍ角に切り、１００℃で２時間乾燥させた後の寸法変化から算出した。また、収縮率は、各ガスバリアフィルムにおいて大きさが変化しても、固定値となる。
【００２７】
＜熱溶着層４３の構成＞
熱溶着層４３の膜厚は３０μｍなどである。熱溶着層４３の材料には、融点が１５０℃以下の熱可塑性樹脂などが選択される。しかし、熱溶着層４３の材料は、特に指定されるものではない。熱溶着層４３として、たとえば、低密度ポリエチレン又は直鎖状低密度ポリエチレンなどが用いられる。熱溶着層４３として、弾性率が高く、水蒸気の遮断性に優れた高密度ポリエチレン、又は、無延伸ポリプロピレンであれば更によい。低密度ポリエチレンは、ＬＤＰＥと略称されることがある。直鎖状低密度ポリエチレンは、ＬＬＤＰＥと略称されることがある。高密度ポリエチレンは、ＨＤＰＥと略称されることがある。無延伸ポリプロピレンは、ＣＰＰと略称されることがある。なお、以下の説明では、上記の略称を括弧内に記載する。
【００２８】
上記積層フィルムは、真空引き前の真空断熱材１であって、少なくとも３辺が熱溶着された状態において、１００℃で２時間以上の加熱乾燥を行ったとしても、ガスバリア層４２を形成する各ガスバリアフィルムの収縮率の差が２％以内であることが望ましい。
【００２９】
＜真空断熱材１の製造工程＞
真空断熱材１の製造工程では、まず、表面保護層４１と、ガスバリア層４２と、熱溶着層４３と、の多層構造から成る外包材４によって芯材２が被覆される。そして、芯材２及び外包材４の乾燥が行われる。外包材４で被覆した芯材２が１００℃で２時間以上加熱処理されることにより、水分が芯材２及び外包材４から除去される。このとき、ガスバリア層４２を形成する少なくとも２層以上のガスバリアフィルムにおいて加熱処理後の収縮率の差が２％以内である。これにより、無機蒸着面のクラック発生が抑制でき、ガスバリア性が低下せずに断熱性能が長期的に維持できる。
【００３０】
次に、吸着剤３が芯材２及び外包材４の間に配置される。その後、外包材４の内部が１〜３Ｐａ程度の真空度に減圧され、その減圧状態で外包材４の開口部がヒートシールなどで融着され、外包材４の内部が減圧密封される。
【００３１】
以上の工程を経て得られた真空断熱材１は、ガスバリア層４２を構成する無機蒸着面を対向させて張り合わせた少なくとも２種類のガスバリアフィルムにおいて、加熱処理後の収縮率の差が２％以内である。これにより、無機蒸着層へのクラック発生が抑制でき、真空断熱材１の内部の真空度が維持され、熱伝導率の増加量が抑制された状態が長期間に渡り維持できる。
【００３２】
＜実施例と比較例との比較＞
実施の形態１の真空断熱材１を作製し、実施例について比較例との比較を行った。以下に、その比較結果について説明する。
【００３３】
実施例１．
実施例１では、真空断熱材１の外包材４のガスバリア層４２を構成する２枚のガスバリアフィルムとして、アルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、シリカ蒸着延伸ナイロン（ＯＮＹ）と、を用いた。そして、シリカ蒸着延伸ナイロン（ＯＮＹ）とアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との収縮率の差による、外包材４の水蒸気透過度の関係と、真空断熱材１としての熱伝導率の増加量の関係と、について調べた。
【００３４】
外包材４の表面保護層４１として、膜厚２５μｍの延伸ナイロン（ＯＮＹ）を用いた。ガスバリア層４２として、無機蒸着面を対向させて張り合わせた膜厚１２μｍのシリカ蒸着延伸ナイロン（ＯＮＹ）と膜厚１２μｍのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）とを用いた。熱溶着層４３として、膜厚３０μｍの無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）を用いた。真空断熱材１の芯材２をグラスウールで構成した。
【００３５】
上記仕様の表面保護層４１と、ガスバリア層４２と、熱溶着層４３と、が積層されたラミネートフィルムを外包材４として用い、外包材４によって芯材２を被覆し、真空断熱材１を作製した。
【００３６】
水蒸気透過度については、１００℃で２時間以上乾燥させた外包材４である一片の積層フィルムの４０℃９０％ＲＨ条件での水蒸気透過度を調べた。なお、測定には、ＧＴＲテック社製のＧＴＲ−１０００ＸＡＭＤを用いた。
【００３７】
また、熱伝導率の増加量については、真空断熱材１の製造直後の熱伝導率と、真空断熱材１を気温３０℃かつ相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後の熱伝導率と、を調べ、その差を増加量として算出した。
【００３８】
実施例１の試料には、ガスバリア層４２に、膜厚１２μｍのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、アルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との収縮率の差が２％より小さい膜厚１２μｍのシリカ蒸着延伸ナイロン（ＯＮＹ）を有する真空断熱材１を用いた。
【００３９】
比較例１に用いた試料は、真空断熱材１の外包材４のガスバリア層４２に、アルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との収縮率の差が２．２％及び２．３％の膜厚１２μｍのシリカ蒸着延伸ナイロン（ＯＮＹ）を用いた。その他の構成及び条件などは、実施例１の試料と同様とした。
【００４０】
図２は、実施の形態１に係る実施例１及び比較例１の試料における真空断熱材１の熱伝導率の増加量を比較した結果を示す表図である。図３は、実施の形態１に係る実施例１及び比較例１における外包材４の水蒸気透過度と収縮率の差との関係を示す図である。
【００４１】
図２、図３に示すように、１００℃で２時間加熱乾燥を行った後の各ガスバリアフィルムの収縮率は、次のような結果になった。アルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムは、２．６％の収縮率であった。実施例１の試料のシリカ蒸着延伸ナイロンフィルムは、１．２％及び０．８％の収縮率であった。比較例１の試料のシリカ蒸着延伸ナイロンフィルムは、０．４％及び０．２％の収縮率であった。
【００４２】
また、実施例１の試料のシリカ蒸着延伸ナイロンフィルムとアルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムとをガスバリア層４２に有した積層フィルムの水蒸気透過度は、２．４ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）及び２．５ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）であった。比較例１の試料のシリカ蒸着延伸ナイロンフィルムとアルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムとをガスバリア層４２に有した積層フィルムの水蒸気透過度は、７．７ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）及び９．６ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）であった。
【００４３】
以上の結果から、シリカ蒸着延伸ナイロンフィルムのアルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムとの収縮率の差が２％を超えると、水蒸気透過度が急激に増加する傾向がみられた。すなわち、図３に示すように、収縮率の差を横軸にとり、水蒸気透過度を縦軸にとったグラフを用いる。図３上に、図２における実施例１での試料の２．４ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）の水蒸気透過度をａとプロットする。実施例１での試料の２．５ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）の水蒸気透過度をｂとプロットする。比較例１での試料の７．７ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）の水蒸気透過度をｃとプロットする。比較例１での試料の９．６ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）の水蒸気透過度をｄとプロットする。これらａ〜ｄの点を繋ぎ、収縮率の差との対比を行った。その結果、収縮率の差が２％の箇所を変曲点と推定すると、変曲点から収縮率の差が２％以内では離れたところで水蒸気透過度が緩やかに小さい状態で維持される。一方、収縮率の差が２％の箇所である変曲点付近から収縮率の差が２％を超えていくと、水蒸気透過度が急激に増大する。そのため、収縮率の差が２％の箇所を変曲点として、臨界的意義を有すると考察できる。
【００４４】
図２に示すように、実施例１及び比較例１の真空断熱材１の作製直後の熱伝導率は、１．８ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。気温３０℃、相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後における、実施例１の真空断熱材１の熱伝導率の増加量は、０．６ｍＷ／（ｍ・Ｋ）及び０．７ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。気温３０℃かつ相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後における、比較例１の真空断熱材１の熱伝導率は、１．１ｍＷ／（ｍ・Ｋ）及び１．２ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００４５】
以上の結果から、シリカ蒸着延伸ナイロンフィルムのアルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムとの収縮率の差が２％を超えると、熱伝導率の増加量が急激に増加する傾向がみられた。
【００４６】
以上のように、実施例１を例とした、１００℃で２時間加熱乾燥を行った後のアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との収縮率の差が２％以内のシリカ蒸着延伸ナイロン（ＯＮＹ）を用いると、良好な結果が得られた。すなわち、加熱乾燥工程を経た後も高いガスバリア性が維持でき、長期間に渡り低い熱伝達率の増加量が維持できた。
【００４７】
実施例２．
実施例２では、真空断熱材１の外包材４のガスバリア層４２を構成する２枚のガスバリアフィルムとなるアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、シリカ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、を用いた。そして、実施例２について、実施例１の試料との外包材４の水蒸気透過度及び真空断熱材１としての熱伝導率の増加量の比較を行った。
【００４８】
外包材４の表面保護層４１として、膜厚２５μｍの延伸ナイロン（ＯＮＹ）を用いた。ガスバリア層４２として、無機蒸着面を対面させて張り合わせた膜厚１２μｍのシリカ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と膜厚１２μｍのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）とを用いた。熱溶着層４３として、膜厚３０μｍの無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）を用いた。真空断熱材１の芯材２をグラスウールで構成した。
【００４９】
上記仕様の表面保護層４１と、ガスバリア層４２と、熱溶着層４３と、が積層されたラミネートフィルムを外包材４として用い、外包材４によって芯材２を被覆し、真空断熱材１を作製した。
【００５０】
熱伝導率の増加量については、真空断熱材１の製造直後の熱伝導率と、真空断熱材１の気温３０℃かつ相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後の熱伝導率と、を調べ、その差を増加量として算出した。
【００５１】
実施例２の試料には、ガスバリア層４２に、膜厚１２μｍのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、アルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との収縮率の差が２％より小さい膜厚１２μｍのシリカ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、を有した真空断熱材１を用いた。
【００５２】
図４は、本発明の実施の形態１に係る実施例２の試料における真空断熱材１の熱伝導率の増加量を比較した結果を示す表図である。
【００５３】
図４に示すように、１００℃で２時間加熱乾燥を行った後の各ガスバリアフィルムの収縮率は、次の結果となった。アルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムは、２．６％の収縮率であった。実施例２の試料のシリカ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムは、１．４％の収縮率であった。実施例２の試料のシリカ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムとアルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムとをガスバリア層４２に有した積層フィルムの水蒸気透過度は、２．２ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）であった。実施例２の真空断熱材１の作製直後の熱伝導率は、１．８ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。気温３０℃、相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後における、実施例２の真空断熱材１の熱伝導率の増加量は、０．５ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００５４】
実施例２では、図２の実施例１と比較して、基材に延伸ナイロンよりも水蒸気透過度が低いポリエチレンテレフタレートフィルムを用いている。その結果、実施例２では、実施例１よりも高いガスバリア性が維持でき、長期間に渡り低い熱伝達率の増加量が維持できた。
【００５５】
実施例３．
実施例３では、真空断熱材１の外包材４のガスバリア層４２を構成する２枚のガスバリアフィルムとなるアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、アルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、を用いた。実施例３では、実施例２の試料との外包材４の水蒸気透過度及び真空断熱材１としての熱伝導率の増加量の比較を行った。
【００５６】
外包材４の表面保護層４１として、膜厚２５μｍの延伸ナイロン（ＯＮＹ）を用いた。ガスバリア層４２として、無機蒸着面を対向させて張り合わせた膜厚１２μｍのアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、膜厚１２μｍのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、を用いた。熱溶着層４３として、膜厚３０μｍの無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）を用いた。真空断熱材１は、芯材２をグラスウールで構成した。  
【００５７】
上記仕様の表面保護層４１と、ガスバリア層４２と、熱溶着層４３と、が積層されたラミネートフィルムを外包材４として用い、外包材４によって芯材２を被覆し、真空断熱材１を作製した。
【００５８】
熱伝導率の増加量については、真空断熱材１の製造直後の熱伝導率と、真空断熱材１の気温３０℃かつ相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後の熱伝導率と、を調べ、その差を増加量として算出した。
【００５９】
実施例３の試料には、ガスバリア層４２に、膜厚１２μｍのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、アルミ蒸着エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）との収縮率の差が２％より小さい膜厚１２μｍのアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、を有した真空断熱材１を用いた。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態１に係る実施例３の試料における真空断熱材１の熱伝導率の増加量を比較した結果を示す表図である。
【００６１】
図５に示すように、１００℃で２時間加熱乾燥を行った後の各ガスバリアフィルムの収縮率は、次の結果となった。アルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムは、２．６％の収縮率であった。実施例３の試料のアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムは、１．２％の収縮率であった。実施例３の試料のアルミナ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルムとアルミ蒸着エチレンビニルアルコールフィルムとをガスバリア層４２に有した積層フィルムの水蒸気透過度は、１．９ｍｇ／（ｍ２・ｄａｙ）であった。実施例３の真空断熱材１の作製直後の熱伝導率は１．８ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。気温３０℃かつ相対湿度６０％の雰囲気下で３０日間保管した後における実施例３の真空断熱材１の熱伝導率の増加量は、０．３ｍＷ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６２】
実施例３では、図４の実施例２と比較して、蒸着にシリカよりも水蒸気透過度が低いアルミナを用いた。その結果、実施例３では、実施例２よりも高いガスバリア性が維持でき、長期間に渡り低い熱伝達率の増加量が維持できた。
【００６３】
＜実施の形態１の効果＞
実施の形態１によれば、真空断熱材１は、真空空間を保持する芯材２を備える。真空断熱材１は、水分を吸着する吸着剤３を備える。真空断熱材１は、芯材２と吸着剤３とを被覆する外包材４を備える。真空断熱材１は、外包材４の内部を減圧密封している。外包材４は、表面保護層４１と、少なくとも２種類のガスバリアフィルムを含むガスバリア層４２と、熱溶着層４３と、によって構成されている。少なくとも２種類のガスバリアフィルムは、１００℃で２時間以上加熱したときに、当該少なくとも２種類のガスバリアフィルムの収縮率の差が２％以内である。
【００６４】
この構成によれば、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、少なくとも２種類のガスバリアフィルムでの収縮量の差が過度に大きく異ならない。すなわち、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、ガスバリア層４２の無機蒸着に蒸着割れなどが発生し難く、ガスバリア性が低下しない。そのため、真空断熱材１の内部の真空度が維持され、熱伝達率の上昇が抑制できる。したがって、製造時の加熱による乾燥工程を経た後でも外包材４のガスバリア性が低下せず、長期的に断熱性能が維持できる。
【００６５】
実施の形態１によれば、ガスバリア層４２は、少なくとも２種類のガスバリアフィルムの無機蒸着を施した表面を対面させて張り合わせている。
【００６６】
この構成によれば、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、ガスバリア層４２の表面を対面させて張り合わせた無機蒸着に蒸着割れが発生し難く、ガスバリア性が低下しない。そのため、真空断熱材１の内部の真空度が維持され、熱伝達率の上昇が抑制できる。
【００６７】
実施の形態１によれば、ガスバリア層４２は、無機蒸着を施したエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、無機蒸着を施した延伸ナイロン（ＯＮＹ）と、によって構成されている。
【００６８】
この構成によれば、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、２種類のガスバリアフィルムでの収縮率の差が小さくなる。これにより、ガスバリア層４２の無機蒸着に蒸着割れが発生し難く、ガスバリア性が低下しない。そのため、真空断熱材１の内部の真空度が維持され、熱伝達率の上昇が抑制できる。
【００６９】
実施の形態１によれば、ガスバリア層４２は、無機蒸着を施したエチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）と、無機蒸着を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、によって構成されている。
【００７０】
この構成によれば、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、２種類のガスバリアフィルムでの収縮率の差が小さくなる。これにより、ガスバリア層４２の無機蒸着に蒸着割れが発生し難く、ガスバリア性が低下しない。そのため、真空断熱材１の内部の真空度が維持され、熱伝達率の上昇が抑制できる。
【００７１】
実施の形態１によれば、無機蒸着される材料は、アルミ、アルミナ、シリカ又はこれらの組合せである。
【００７２】
この構成によれば、製造時の加熱による乾燥工程を経た後に、無機蒸着に蒸着割れが発生し難い。
【００７３】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る断熱箱１００の概略構成を示す断面図である。断熱箱１００は、長期間にわたる断熱性能が求められる、たとえば、冷蔵庫又は冷凍装置などである。
【００７４】
図６に示すように、断熱箱１００は、内箱１１０と外箱１２０とを有する。内箱１１０と外箱１２０との間の空間には、実施の形態１にて説明した真空断熱材１が配置されている。真空断熱材１は、内箱１１０と外箱１２０との間で断熱を行う。真空断熱材１が配置される位置は、たとえば内箱１１０の外壁面に密着した位置などである。真空断熱材１は、内箱１１０と外箱１２０との間で断熱できる位置に配置されるとよい。
【００７５】
以上の構成のように、断熱箱１００には、熱伝導率の低い真空断熱材１が設けられている。これにより、内箱１１０と外箱１２０との間の熱伝導率が低い状態が維持される。このため、断熱箱１００の断熱性能が長期間にわたり高く維持できる。断熱箱１００を備えた冷蔵庫又は冷凍装置などでは、消費電力の削減につながる。
【００７６】
真空断熱材１は、発泡ウレタン断熱材１３０などと比較して高い断熱性能を有する。このため、断熱箱１００では、発泡ウレタン断熱材１３０のみを用いた断熱箱よりも高い断熱性能が得られる。また、内箱１１０と外箱１２０との間の空間のうち、真空断熱材１の配置箇所以外の部分には、発泡ウレタン断熱材１３０が充填されていてもよい。
【００７７】
上記の説明では、断熱箱１００の真空断熱材１が内箱１１０の外壁面に密着している。しかし、真空断熱材１は、外箱１２０の内壁面に密着していてもよい。真空断熱材１は、スペーサなどを用いることにより、内箱１１０と外箱１２０との間の空間に、内箱１１０及び外箱１２０のいずれにも密着しないように配置されてもよい。
【００７８】
なお、上記の説明において、一般的な冷蔵庫などに用いられる断熱箱と同等である部分については、図示及び説明を省略している。
【００７９】
＜実施の形態２の効果＞
実施の形態２によれば、断熱箱１００は、上記の真空断熱材１を備える。
【００８０】
この構成によれば、上記の真空断熱材１を備える断熱箱１００では、真空断熱材１において、製造時の加熱による乾燥工程を経た後でも外包材４のガスバリア性が低下せず、長期的に断熱性能が維持できる。
【００８１】
＜その他＞
なお、本発明に係る真空断熱材１は、上述の実施の形態に限らず種々の変形が可能であり、上述の実施の形態又は実施例は、互いに組み合わせて実施してもよい。
【００８２】
たとえば、上記では、製造工程において芯材２及び外包材４の乾燥は１００℃で２時間の加熱処理により行われていることを例示している。しかし、加熱処理の温度及び時間は、芯材２及び外包材４の水分が除去できる温度及び時間であればこれに限定されない。
【００８３】
また、芯材２及び外包材４の乾燥は、芯材２を外包材４で被覆した状態で行っている。しかし、芯材２と外包材４の乾燥を別々に行った後に、芯材２を外包材４で被覆してもよい。
【００８４】
また、上述の実施の形態１に係る真空断熱材１の製造工程において、芯材２及び外包材４を乾燥した後に吸着剤３を芯材２と外包材４との間に配置している。しかし、芯材２及び外包材４を乾燥する前に吸着剤３を配置してもよい。
【００８５】
また、上述の実施の形態２では、冷熱源を備える冷蔵庫の断熱箱１００に真空断熱材１が用いられた構成を例に挙げた。しかし、本発明はこれに限られない。真空断熱材１は、温熱源を備える保温庫の断熱箱又は冷熱源及び温熱源を備えない断熱箱、すなわち、クーラーボックスなどに用いることもできる。また、真空断熱材１は、断熱箱１００だけでなく、空気調和装置、車両用空調機、給湯機などの冷熱機器又は温熱機器の断熱部材として用いてもよい。加えて、真空断熱材１の形状は、所定の形状ではなく、変形自在な外袋及び内袋を備えた断熱袋又は断熱容器などに用いてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  真空断熱材、２  芯材、３  吸着剤、４  外包材、４１  表面保護層、４２  ガスバリア層、４３  熱溶着層、４３ａ  封止部、１００  断熱箱、１１０  内箱、１２０  外箱、１３０  発泡ウレタン断熱材。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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