JP2007056922A

JP2007056922A - 真空断熱材

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Publication number: JP2007056922A
Application number: JP2005240640A
Authority: JP
Inventors: Tomonao Amayoshi; 智尚天良
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】シーラントフィルム厚みが薄い場合にも、シール強度、來雑物付着シール性、及び耐ピンホール性の問題が無く、同時に長期間にわたって優れた断熱性能を有する高品質な真空断熱材を高効率に生産できるようにする。
【解決手段】芯材１２を少なくとも厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを最内層に有する積層フィルムからなる外被材１３で覆い、外被材１３の内部を減圧密閉してなる真空断熱材１１において、シーラントフィルムは密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上であり、かつ積層フィルムの総厚さが７０μｍ以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、芯材と外被材とからなり、芯材を外被材で覆って内部を減圧密閉した真空断熱材に関するものである。

近年、地球温暖化の抑制に向けて、多種多様な取り組みがなされており、その一つとして断熱材の高性能化による省エネルギー対策がある。断熱材による省エネルギー対策の一手段として断熱性能に優れた真空断熱材の適用がある。

真空断熱材は、ガラス繊維、発泡体、或いは粉体からなる芯材をガスバリア性のプラスチック積層フィルムで覆い、内部を減圧密閉したものであり、その優れた断熱性能から幅広い分野における断熱材として適用されている。

このような真空断熱材は、その内部を高真空度に保持することで気体成分による熱伝導を低減して断熱性能を向上させている。そのため、断熱性能を長期にわたって維持するには、その内部真空度を維持することが必要であり、高いガスバリア性を有するプラスチック積層フイルム材料の適用やその積層フイルム構成の適正化が必要である。

特に、プラスチック積層フィルムに所定厚さ以上の金属箔を積層した場合、外部からのガス侵入は、シール層端部側面からの侵入が支配的となる。これを改善する一例としては、ガスバリア性を有する樹脂含有層（Ａ層）とシーラント層とをそれぞれ少なくとも１層有する積層フィルムの端部をシールして形成せしめた中空部を有する真空断熱材であって、該シール部は、シーラント層の厚みをｄ（ｍｍ）、シール幅をＨ（ｍｍ）とする時、Ｈ／ｄ＞２０を満足する真空断熱材が望ましいことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記従来技術では、Ｈ／ｄが２０以下ではシール部分からのガス透過が大きくなるため、Ｈ／ｄが大きいほど、ガスバリア性の観点から好ましく、１×１０２以上がより好ましく、１×１０３以上が更に好ましいことが示されている。

具体的には、ガスバリア性の観点から、ｄは０．２ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以下がさらに好ましく、０．０４ｍｍ以下が特に好ましい。一方、Ｈは、ガスバリア性の観点から、１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましいことが提案されている。

以上の構成により、従来のものと比較して、断熱性能に優れ、かつ長期にわたって断熱性を維持することができる。
特開平１１−２５７５７８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、シーラント層の厚みｄが小さければ小さいほど、ガスバリア性は改善されることになるが、現実的にはシーラント層の厚みｄを低減していくとヒートシール性、特に來雑物シール性が低下するためヒートシール不良により真空断熱材がリークするといった問題が増大する傾向にあった。

また、ヒートシール強度やシーラントフィルムの絶対強度が不足することから、積層フィルムの破袋やピンホールといった問題の発生率が激増するため品質の優れた真空断熱材を安定的に生産することが困難であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、優れたガスバリア性と優れた生産性を確保することで、長期間にわたり断熱性能に優れた高品質な真空断熱材を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の真空断熱材は、芯材を少なくとも厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを最内層に有する積層フィルムからなる外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧密閉してなる真空断熱材において、前記シーラントフイルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上であり、かつ前記積層フィルムの総厚さが７０μｍ以上の構成からなるものである。

一般に、シーラントフィルムは、その密度差によってフィルム物性が大きく変化する。一例としてポリエチレンフィルムで示すと、密度が増大すると、その剛性、硬度、融点、熱変形温度、及びガス不透過性等が向上する。反対に密度が低下すると衝撃性、透明性、及びヒートシール性が向上する。

このような物性差はその分子構造に起因するものであり、その出発原料（モノマー）、分子量、及び共重合の有無等による分子構造の違いがフィルムの密度や結晶化度の差となって現れる。特に、シーラントフィルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上の範囲であれば、シーラントフィルムの厚みが低下した場合にも十分なヒートシール強度が確保できることが判った。

よって、厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを有する積層フィルムからなる外被材を適用した真空断熱材であっても、シーラントフィルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上の範囲であれば、優れたガスバリア性を確保しつつ、かつ十分なヒートシール強度や優れた耐ピンホール性を有する高品質な真空断熱材が提供できる。

本発明の真空断熱材は、真空断熱材の外被材として優れたガスバリア性を確保しつつ、かつ十分なヒートシール強度や優れた耐ピンホール性を有する積層フィルムからなる外被材を備えることで、長期間にわたって優れた断熱性能を有する高品質な真空断熱材を高効率に生産することができる。

本発明の請求項１記載の真空断熱材の発明は、芯材を少なくとも厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを最内層に有する積層フィルムからなる外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧密閉してなる真空断熱材において、前記シーラントフイルムの密度を０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上とし、かつ前記積層フィルムの総厚さを７０μｍ以上としたものである。

一般に、シーラントフィルムは、その密度差によってフィルム物性が大きく異なる。このような物性差はその分子構造に起因するものであり、その出発原料（モノマー）、分子量、及び共重合の有無等による分子構造の違いがフィルムの密度や結晶化度の差となって現れる。

特に、シーラントフィルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上の範囲であれば、シーラントフィルムの分子構造が適正化され、シーラントフィルムの厚みが低下した場合にも、十分なヒートシール強度が確保できることが判った。

しかし、シーラントフイルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上の範囲であっても、シーラントフィルムの厚みが、２０μｍ以上で積層フィルムの総厚みが７０μｍ以上の場合においてのみ、高品質な真空断熱材が確保できる。これは、フィルムの絶対強度を確保するために最低限必要な厚さであると考える。

以上の結果より、ヒートシール層界面での界面破壊、ヒートシール層の凝集破壊、及び被着材層での凝集破壊等、ヒートシール強度に関する破壊強度の全ての要素が高められるため、ヒートシール品質が改善するものである。

請求項２記載の真空断熱材の発明は、請求項１に記載の発明におけるシーラントフイルムの結晶化度が８５％以下６５％以上であるものである。

本発明は、請求項１の作用と同様に、シーラントフィルムの結晶化度によってフィルム物性が大きく異なる。このような物性差はその分子構造に起因するものであり、その出発原料（モノマー）、分子量、及び共重合の有無等による分子構造の違いがフィルム結晶化度の差となって現れる
シーラントフィルムの結晶化度が高ければ高い程、シーラントフィルムのガスバリア性は向上する。しかし、弊害としてヒートシール強度が低下する共に、シーラントフィルムの耐衝撃強度が低下するため真空断熱材の外被材に必要はフィルム強度が確保できないことが判った。

よって、詳細なメカニズムは不明であるが、シーラントフィルムの結晶化度が８５％以下６５％以上である場合のみ、シーラントフイルム材料の分子構造が、ヒートシール強度が確保できるように適正化されるものと考える。

反対に、シーラントフイルムの結晶化度が低い場合には、シーラントフィルムのガスバリア性が低下する。よって、シーランと厚み低減によるガスバリア性改善の効果を得るには、結晶化度を６５％以上とすることが必要である。

結果、シーラントフイルムの結晶化度が８５％以下６５％以上の場合においては、真空断熱材の外被材として優れたガスバリア性を確保しつつ、かつ十分なヒートシール強度や優れた耐ピンホール性を有する真空断熱材を提供できる。

なお、結晶化度の測定方法は、公知の方法が適用でき、Ｘ線法、或いは比重測定法により計測することができる。

請求項３記載の真空断熱材の発明は、請求項１または２に記載の発明におけるシーラントフィルムがＴダイキャスト法で成形されているものである。

厚みの薄いシーラントフィルムを適用した場合は、シーラントフィルムの偏肉がシール特性に大きく影響し、薄く偏肉した部位でシーラントフィルムの破壊による真空断熱材のリークが生じることが判った。

一般に、熱可塑性フィルムであるシーラントフィルムは、溶融した樹脂を押出機からダイを通じて連続的に押出す溶融押出法により成形され、そのダイの種類によって、Ｔダイキャスト法とインフレーション法がある。

このうち、Ｔダイキャスト法で成形したシーラントフィルムは、偏肉が殆どなく厚みバラツキが小さいため、シーラント厚みが小さい真空断熱材の外被材に適用した場合にも問題なく適用できることが判った。

更に、詳細なメカニズムについては不明であるが、Ｔダイキャスト法で成形したシーラントフィルムの単位厚み当たりのガス透過度は、フィルム厚み方向とフィルム厚み方向に垂直な方向とで異なり、フィルム厚み方向に垂直な方向のガス透過度が小さい。これは、インフレーション法で成形したフィルムには無い特徴である。

よって、Ｔダイキャスト法で成形したシーラントフィルムを真空断熱材の外被材に適用すると、フィルム厚み方向のガス透過度よりも外被材の端部断面から侵入するガス透過度の方が小さいことになり、真空断熱材の外被材用のフィルムとしては効果的であるといえる。

請求項４記載の真空断熱材の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明におけるシーラントフィルムが直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであるものである。

直鎖状低密度ポリエチレンフィルムは、その分子構造上、優れたヒートシール強度を有するシーラントフィルムである。特に、來雑物付着シール性については優れている。

よって、厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを有する積層フィルムからなる外被材を適用した真空断熱材の場合にも、十分なヒートシール強度を有し、かつ生産時の品質安定性においても問題なく、ガバリア性に優れた高品質な真空断熱材を提供することができる。

なお、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムであっても、メタロセン系触媒により合成されたメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンフィルムは、分子量分布が狭く、かつ高立体規則性分布を有する分子構造を有するため、より一層、ヒートシール強度、來雑物付着シール性、及び耐ピンホール性に優れている。

請求項５記載の真空断熱材の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明における積層フィルムがドライラミネーションにより形成され、その接着剤が脂肪属系ポリエステルポリオールと脂肪属系ポリイソシアネートからなるウレタン樹脂であるものである。

一般に、接着剤の弾性率と接着剤のせん断強度とは比例関係にあり、弾性率の低下に伴いせん断強度が低減する。よって、低弾性率の接着剤を適用した積層フィルムに異物が突き刺さった場合には、接着剤が低せん断強度層であることから、積層フィルムを突き抜ける前に接着剤層の破断、或いは界面剥離が生じるため、接着剤層において異物の突き刺し力の伝播が遮断されピンホールの発生を抑制することができる。

このように積層フィルムに適用する接着剤の弾性率を低下させる手段としては、接着剤を脂肪属系ポリエステルポリオールと脂肪属系ポリイソシアネートからなるウレタン樹脂とすることで実現できる。

上記構成により、接着剤層であるウレタン樹脂の弾性率が接着している被着材であるフィルムの弾性率より小さいことから、内部の異物が積層フィルムを突き破る外方向に力が働いた場合にも、接着剤層がその歪みを吸収することで突き刺しによるピンホールの発生を抑制することができる。

よって、厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを有する積層フィルムからなる外被材を適用した真空断熱材の場合にも、耐ピンホール性を向上させることができ、ガバリア性に優れた高品質な真空断熱材を提供することができる。

なお、ドライラミネーション時の接着剤のコーティングには、グラビアコーター、及びリバースコーターなどが使用できる。前記接着剤の塗布量（固形分量）は通常２〜１０ｇ／ｍ²であり、ラミネーション後の積層フィルムは通常２０〜５０℃で２０〜１２０時間養生することにより接着剤が完全硬化する。

更には、接着剤材料が低せん断強度を有するためには、分子構造上に線状分子構造を持つ必要があり、イソシアネート成分は２官能か２官能に近い直鎖状の構造を有するものが望ましい。よって、脂肪属系ポリイソシアネートであるヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＤＩ）、リジンジイソシアネート（ＬＤＩ）などが低弾性率の発現のためには特に効果的である。

また、接着剤材料であるウレタン樹脂の架橋密度を低下させることも効果的である。そのため、ポリオールとポリイソシアネートとの当量比は１以上３以下でポリイソシアネートを過剰にすることが望ましく、より望ましくは当量比を１以上２以下とすることが良い。すなわち、メーカー推奨配合比よりもイソシアネート成分を１０〜３０ｗｔ％低減して成形するのが望ましい。このようなイソシアネートを適用することで、接着剤層を構成するウレタン樹脂の弾性率、すなわち、せん断強度を低下させることができる。

なお、本発明で使用できるシーラントフィルムは、ポリエチレンフィルムが望ましい。より望ましくは、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、或いは密度が０．９４０ｇ／ｃｍ³以下０．９２６ｇ／ｃｍ³以上の中密度ポリエチレンフィルムが好ましく、更に望ましくはメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンフィルムである。

しかしながら、シーラントフィルムは密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上、或いはシーラントフィルムの結晶化度が８５％以下６５％以上であれば、問題なく適用することができる。

また、芯材は一般的な工業材料が利用でき、粉体としてはシリカやパーライト、発泡体は独立気泡が連通化したウレタンフォームやスチレンフォーム、及び繊維体はグラスウール、ロックウール、スラグウール、或いは有機系ではポリエステル繊維等が利用できる。

しかし、断熱性能やコストの観点からガラス繊維系のうちグラスウールが望ましい。また、繊維径は特に指定するものではないが、繊維径が微細なものはより優れた断熱性能が得られ、経済性を考慮すると平均繊維径が３〜５μｍのものを使用するのが望ましい。

以下、本発明の真空断熱材の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図である。また、図２は、本発明の実施の形態１における真空断熱材の外被材の断面図である。

図１において、真空断熱材１１は、芯材１２と吸着剤１４とを外被材１３内に挿入し、外被材１３内部を減圧密閉して構成している。真空断熱材１１の作製は、芯材１２を１４０℃の乾燥炉で１０分間乾燥した後、積層フィルムの三方を熱溶着によりシールして袋状に成形した外被材１３に挿入し、減圧チャンバー内で外被材内部が１０Ｐａ以下になるように減圧し、開口部を熱溶着により密閉封絨している。

この時、外被材１３は、図２に示すように内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２５μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

シーラント層２１に使用している直鎖状低密度ポリエチレンフィルムは、密度は０．９４０ｇ／ｃｍ³、結晶化度は７８％であり、Ｔダイキャスト法により成形されたものである。

また、各フィルム間の接着剤層２５の接着剤は、脂肪属系ポリエステルポリオールと脂肪属系ポリイソシアネートからなるウレタン樹脂を適用し、接着剤量（固形分量）が３．５ｇ／ｍ²となるようにドライラミネーション法により塗布して積層フィルムとして成形している。この時、各フイルム間の接着剤層の厚みは３μｍであり、積層フイルムの総厚みは７７μｍであった。

接着剤層２５は低弾性率のウレタン樹脂であり、接着剤層２５を含む積層体のせん断強度は、３００Ｎ／ｃｍ²であった。一般に弾性率が小さい接着剤でプラスチックフィルムを貼り合わせると、剥離強度が大きくなる反面、せん断強度は小さくなる。

一方、芯材１２は、ガラス短繊維からなるウェブ間が物理的交絡により結合されたガラス繊維の積層体であり、平均繊維径３．５μｍのグラスウールを所定密度になるまで積層したものを使用し、ガラス繊維の品温がガラスの歪点よりも低い４５０℃で５分間加熱プレスすることでボード状に成形している。

吸着剤１４は、水分吸着剤として酸化カルシウムを適用している。

なお、真空断熱材１１の厚みは１０ｍｍ、芯材部密度は２４５ｋｇ／ｍ³とした。

このようして作製した真空断熱材１１について、その熱伝導率を英弘精機製のオートラムダにて測定した。熱伝導率は、真空断熱材の作製２４時間後を初期熱伝導率とし、熱伝導率の経年特性として、１００℃５０日間の温度加速試験後の熱伝導率を測定した。

その結果、真空断熱材１１の初期熱伝導率は、平均温度２４℃にて０．００１５Ｗ／ｍＫ、加速試験後の熱伝導率は０．００４０Ｗ／ｍＫと優れた断熱性能を有していた。なお、加速試験後の熱伝導率は０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を目標とした。

この時、加速試験後の熱伝導率は、従来品と比較して△０．００１５Ｗ／ｍＫと大幅に改善した。また、シーラントフィルムが２５μｍと薄いにも関わらず、従来品と同等の生産性を確保しつつ、ヒートシール強度や耐ピンホール性に問題の無い高品質な真空断熱材を作製することができた。

この理由について以下に示す。一般に、シーラントフィルムは、その密度差によってフィルム物性が大きく変動する。この時、シーラントフィルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上の範囲であれば、シーラントフィルムの分子構造が適正化されているため、十分なヒートシール強度が確保できる。

よって、厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを有する積層フィルムからなる外被材を適用した真空断熱材であっても、シーラントフィルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上の範囲であれば、優れたガスバリア性を確保しつつ、かつ十分なヒートシール強度や優れた耐ピンホール性を有する高品質な真空断熱材が提供できるのである。

しかし、真空断熱材の経年特性を改善するには、シーラントフィルムの厚みは、より薄い方が望ましが、真空断熱材の生産性や品質バランスを考えるとシーラントフィルム厚みは２０μｍが望ましく、より望ましくは２５μｍ前後である。

また、積層フィルムの厚みは、７０μｍ以上が望ましいが、より望ましくは８０μｍ以上、更に望ましくは９０μｍ以上である。

以下、実施例、及び比較例を用いて、本発明の真空断熱材１１の外被材１３を構成する積層フィルムについて具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。

真空断熱材１１の外被材１３の構成を種々変更した場合の積層フィルムの物性、及び真空断熱材１１の物性について、実施例１〜６を（表１）に、比較例Ａ〜Ｇを（表２）に示した。

真空断熱材は、実施の形態１と同様の方法で作製しているが、真空断熱材１１の外被材１３の構成を各種変更して作製している。

なお、（表１）、（表２）に中で示している、シーラントフィルムの材料種類は、Ａが直鎖状低密度ポリエチレン（Ｔダイキャスト法）、Ｂがメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｔダイキャスト法）、Ｃが中密度ポリエチレン（Ｔダイキャスト法）、Ｄが直鎖状低密度ポリエチレン（インフレーション法）である。接着剤材料種類は、Ｉが脂肪属系ポリエステルポリオールと脂肪属系ポリイソシアネートからなるウレタン樹脂、IIが芳香族ポリエステルポリオールとトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）からなるウレタン樹脂である。

なお、ヒートシール強度はヒートシール部を丁剥離試験により引張り強度測定を実施した。また、來雑物付着シール強度は、ヒートシール部に所定量のシリカ紛体を噛み込ませた状態でヒートシールを実施し、その後、ヒートシール部を丁剥離試験により引張り強度測定を行った。更には、耐ピンホール性は、真空断熱材内部に所定量のガラス微粉末を封入して減圧密閉した状態において、外被材のピンホールの有無を評価した。

また、真空断熱材の熱伝導率は、英弘精機製のオートラムダにて測定した。熱伝導率は、真空断熱材の作製２４時間後を初期熱伝導率とし、熱伝導率の経年特性として、１００℃５０日間の温度加速試験後の熱伝導率を測定した。なお、加速試験後の熱伝導率は０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を合格とした。

（実施例１）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（４０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００４９Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．０００６Ｗ／ｍＫ改善し、目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫ未満をクリアした。

また、積層フィルム物性としても、ヒートシール強度、來雑物付着シール強度、及び耐ピンホール性等、特に問題なく、品質及び生産性に問題のない真空断熱材が作製できた。

（実施例２）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００３８Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．０００１７Ｗ／ｍＫ改善し、目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を大幅にクリアした。

（実施例３）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９４５ｇ／ｃｍ³とした。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００３５Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．００２０Ｗ／ｍＫ改善し、目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を大幅にクリアした。実施例２と比較して真空断熱材の加速試験後熱伝導率が低下しているのは、密度増加に伴い結晶化度が８３％と増加したことにより材料のガス透過度低減したことが要因と考える。

（実施例４）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９２０ｇ／ｃｍ³とした。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００４０Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．００１５Ｗ／ｍＫ改善し、目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を大幅にクリアした。実施例２と比較して真空断熱材の加速試験後熱伝導率が増加しているのは、密度低下に伴い結晶化度が７２％迄低下したことにより、シーラント材料のガス透過度が増大したことが要因と考える。

一方、積層フイルム物性は、ヒートシール強度、來雑物付着シール強度、及び耐ピンホール性等、実施例２と比較して、より品質及び生産性に優れた真空断熱材が作製できた。これは、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度を低下させた効果と考える。

（実施例５）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１としてメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフイルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９４０ｇ／ｃｍ³とした。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００３８Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．００１７Ｗ／ｍＫ改善し、目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を大幅にクリアした。

また、積層フィルム物性としても、ヒートシール強度、交雑物付着シール強度、及び耐ピンホール性等、特に問題なく、実施例２と比較してより品質及び生産性に優れた真空断熱材が作製できた。これは、シーラントフィルム材料として適用している直鎖状低密度ポリエチレンの合成触媒を変更したメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレンを適用しているためである。

（実施例６）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として中密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、中密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９４０ｇ／ｃｍ³とした。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００３６Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．００１９Ｗ／ｍＫ改善し、目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫ未満を大幅にクリアした。

（比較例Ａ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（４５μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００５５Ｗ／ｍＫと目標とする０．００５０Ｗ／ｍＫをクリアすることができなかった。

（比較例Ｂ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（１５μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

この時、真空断熱材の初期熱伝導率は、製作後２４時間経過にて、０．００８０Ｗ／ｍＫと所定性能が得られなかった。これは、シーラント層２１に適用した直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの厚みが１５μｍと薄く、ヒートシール強度等の不足によりヒートシール品質が悪化したことによるヒートシール部でのスローリークが要因と考える。

（比較例Ｃ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフイルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（１５μｍ）を適用している。

この時、真空断熱材の初期熱伝導率は、製作後２４時間経過にて、０．００８５Ｗ／ｍＫと所定性能が得られなかった。これは、シーラント層２１に適用した直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの厚みは２０μｍであるものの、積層フィルムの総厚みが６２μｍと薄く、耐ピンホール性試験で基準をクリアしていないことから判断して積層フィルムの絶対強度不足によるピンホール発生等に起因したスローリークによるものと考える。

（比較例Ｄ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

この時、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムは、従来のＴダイ方式からインフレーション方式により成形したシーラントフィルムを適用している。

真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００４５Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．０００１０Ｗ／ｍＫ改善しているものの、実施例２と比較すると０．００００７Ｗ／ｍＫの悪化となった。これは、シーラントフィルムの成形方法差によるものと考える。

一方、積層フィルム物性は真空断熱材のリークに至っていないものの、ヒートシール強度、來雑物付着シール強度が基準値を下回り、品質及び生産性に問題が生じる可能性があり適用不可と判断した。

（比較例Ｅ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９１５ｇ／ｃｍ³とした。

この時、真空断熱材の加速試験後熱伝導率は、０．００５２Ｗ／ｍＫと従来品と比較して０．０００３Ｗ／ｍＫ改善しているものの、目標とする熱伝導率０．００５０Ｗ／ｍＫ未満をクリアしなかった。

これは、実施例４と比較して直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度を更に低下させ、０．９１５ｇ／ｃｍ³としたことにより、フィルムの結晶化度も６０％迄低下し、フィルムのガス透過度が増大したことが原因と考える。

（比較例Ｆ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフイルム層２３としてポリエステルテレフタレートフィルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９５０ｇ／ｃｍ³とした
この時、真空断熱材の加速試験後の熱伝導率は、０．０１８２Ｗ／ｍＫと従来品よりも悪化した。これは、シーラント層２１に適用した直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度が０．９５０ｇ／ｃｍ³と実施例３よりも大きく、シーラントフィルムが高脆性化したことにより積層フィルム物性が低下したことが要因と考える。

（比較例Ｇ）
真空断熱材１１は、外被材１３以外は実施の形態１と同様の方法で作製した。外被材１３は、内側から順に、シーラント層２１として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（２０μｍ）、金属箔層２２としてアルミニウム合金箔（６μｍ）、第一のプラスチックフィルム層２３としてポリエステルテレフタレートフイルム（１２μｍ）、第二のプラスチックフィルム層２４としてナイロンフィルム（２５μｍ）を適用している。

また、直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの密度は０．９４０ｇ／ｃｍ³とした。また同時に、接着剤材料種類は、脂肪属系ポリエステルポリオールと脂肪属系ポリイソシアネートからなるウレタン樹脂から、芳香族ポリエステルポリオールとトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）からなるウレタン樹脂に変更している。

この時、真空断熱材の加速試験後の熱伝導率は、０．０１０４Ｗ／ｍＫと従来品よりも悪化した。これは、接着剤材料種類を芳香族ポリエステルポリオールとトリレンジイソシアネート，（ＴＤＩ）からなるウレタン樹脂に変更したため、耐ピンホール性が低下したことが要因と考える。

以上のように、本発明にかかる真空断熱材は初期断熱性能に優れ、かつ長期に渡って優れた断熱性能を維持することが可能であるため、より薄い厚さで高い断熱性能が得られる。従って、冷蔵庫、クーラーボックスなどの保温保冷用途に加えて、液晶プロジェクター、コピー機、ノートパソコン等のようにより狭い空間で高い断熱性能が必要とされる遮熱用途にも適用可能である。

本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図同実施の形態における真空断熱材の外被材の断面図

符号の説明

１１真空断熱材
１２芯材
１３外被材
２１シーラント層
２５接着剤層

Claims

芯材を少なくとも厚さが４０μｍ以下２０μｍ以上のシーラントフィルムを最内層に有する積層フィルムからなる外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧密閉してなる真空断熱材において、前記シーラントフイルムの密度が０．９４５ｇ／ｃｍ³以下０．９２０ｇ／ｃｍ³以上であり、かつ前記積層フィルムの総厚さが７０μｍ以上である真空断熱材。
シーラントフイルムの結晶化度が８５％以下６５％以上である請求項１に記載の真空断熱材。
シーラントフィルムがＴダイキャスト法で成形されている請求項１または２に記載の真空断熱材。
シーラントフィルムが直鎖状低密度ポリエチレンフィルムである請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材。
積層フィルムがドライラミネーションにより形成され、その接着剤が脂肪属系ポリエステルポリオールと脂肪属系ポリイソシアネートからなるウレタン樹脂である請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材。