JP2008110604A - 真空断熱構造体及び多層フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガスバリア性フィルム(A)、ポリエステル系フィルム(B)、及び水蒸気透過度が10g/m2/day以下のポリオレフィン系フィルム(C)を含む多層フィルム、及び該多層フィルムと断熱性材料を含み、該多層フィルムが、断熱性材料を密封包装している真空断熱構造体。
Description
また、本発明では、ガスバリア性フィルム(A)、ポリエステル系フィルム(B)、及び水蒸気透過度が10g/m2/day以下のポリオレフィン系フィルム(C)を含むことを特徴とする多層フィルムも提供するものである。
以下、各ビニルアルコール系フィルムについて詳細に説明する
尚、上記粘度はJIS K6726に準じて測定されるものである。
本発明において、EVOHとしては、エチレンとビニルエステルとの共重合体をケン化して得られるものであればよく、かかるビニルエステルとしては酢酸ビニルが代表的なものとして挙げられるが、その他の脂肪酸ビニルエステル(プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニルなど)も使用できる。また、EVOHには、加熱溶融時の安定性向上のために共重合成分としてビニルシラン化合物を0.0002〜0.2モル%含有させることもできる。ここで、ビニルシラン系化合物としては、たとえば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルメトキシシランが挙げられる。なかでも、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが好適に用いられる。さらに、本発明の目的が阻害されない範囲で、他の共重合性単量体、例えば、プロピレン、ブチレン;(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸またはそのエステル;N−ビニルピロリドンなどのビニルピロリドン等を共重合することもできる。
なお、かかるEVOHのエチレン含有量は、核磁気共鳴(NMR)法により求めることができる。
なお、ここで、EVOHが、ケン化度の異なる2種類以上のEVOHの配合物からなる場合には、配合重量比から算出される平均値をケン化度とする。
かかる二軸延伸については、機械の流れ方向(MD方向)の延伸倍率が2.5〜5倍、幅方向(TD方向)の延伸倍率が2〜4.5倍であることが好ましく、特に好ましくはMD方向の延伸倍率が3〜5倍、TD方向の延伸倍率が2.5〜4.5倍である。該MD方向の延伸倍率が低すぎると延伸による物性向上が得難くかつ耐熱性が損なわれる傾向があり、高すぎるとフィルムがMD方向へ裂けやすくなる傾向がある。また、TD方向の延伸倍率が低すぎると延伸による物性向上が得難く、かつ耐熱性が損なわれる傾向があり、高すぎると工業的にフィルムを製造する際に延伸時の破断が多発する傾向がある。
かくして本発明で好適に用いられる二軸延伸PVA系フィルムが得られる。
上記EVOHを用いて、EVOH系フィルム(延伸前EVOH系フィルム)を製膜するわけである。
かかる溶融成形時の条件としては、特に限定されないが、通常はノンベント、スクリュータイプ押出機を用い、溶融温度190〜250℃で押出製膜される。通常、圧縮比2.0〜4.5のスクリューを用い、Tダイス、または丸ダイスを用いて製膜される。
かくして本発明で好適に用いられる二軸延伸EVOH系フィルムが得られる。
ガスバリア性フィルム(A)と塗料層とのバインダーについても、特に限定されないが、バインダーにウレタン系硬化剤を配合しておく方が密着性の点から好ましい。
まず、ポリエステルチップを押出機に投入し、加熱溶融した後、Tダイのダイオリフィスからシート状に押し出し、静電印加キャスト法などにより冷却ドラムに密着して巻きつけて冷却し、未延伸シートを製造する。引き続き、温度85〜140℃で、縦横にそれぞれ2.5〜5.0倍の倍率で延伸し、さらに温度200〜245℃で熱処理し、二軸延伸フィルムとする。延伸温度が低すぎると、均質な延伸フィルムを得ることができない傾向があり、高すぎると、ポリエステルの結晶化が促進されて、透明性が悪くなる傾向がある。延伸倍率が低すぎると、得られる延伸フィルムの強度が低くなり、延伸倍率が大きすぎると延伸が困難となる傾向がある。また、熱処理温度が低すぎると、得られる延伸フィルムの熱収縮率が大きくなり、寸法安定性が悪化する傾向があり、また、熱処理温度がり高すぎるとフィルムの溶断が発生する場合がある。
断熱性材料を包装するに当たって、その包装方法は特に限定されないが、例えば、多層フィルムを袋状に加工した外装袋を形成し、その中に断熱性材料を入れる方法を用いることができる。
本発明における多層フィルム全体の厚みは特に限定されないが、通常は20〜800μm、特には50〜500μmが好ましい。
(1):二軸延伸ポリプロピレンフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/PETフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸PVAフィルム//(接着剤層)//ポリエチレン層(シール層))
(2):二軸延伸ポリプロピレンフィルム//接着剤層//PETフィルム/アルミ蒸着層//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸PVAフィルム//(接着剤層)//ポリエチレン層(シール層))
(3):二軸延伸ポリプロピレンフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/PETフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸EVOHフィルム//(接着剤層)//ポリエチレン層(シール層))
(4):二軸延伸ポリプロピレンフィルム//接着剤層//PETフィルム/アルミ蒸着層//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸EVOH//(接着剤層)//ポリエチレン層(シール層))
等を挙げることができるが、かかる層構成に限定されるものではない。
更には、外的要因によって穴等が発生し、真空断熱構造体の真空性が失われてしまう場合にも、外装袋が複数個含まれる形状であると、断熱性の減少を最小限に留めることができ好ましい。
尚、例中「部」、「%」とあるのは、断りのない限り重量基準を意味する。
ジャケット温度を60〜150℃に設定した二軸押出機型混練機(スクリューL/D=40)のホッパーからPVA(重合度1700、4重量%水溶液の粘度40mPa・s、ケン化度99.7モル%、酢酸ナトリウム含有量0.3%、日本合成化学工業社製「ゴーセノールNH−17Q」)と水をPVA/水の重量比40/60にて、定量ポンプにより供給し、混練し、吐出量500kg/hrの条件で吐出した。
この吐出物を直ちに一軸押出機(スクリューL/D=30)に圧送し、温度85〜140℃にて混練した後、Tダイより5℃のキャストロールに押出し、90℃の熱風乾燥機で30秒間乾燥し、含水率25%のPVAフィルム(厚み150μm)を作製した。引き続き、かかるPVAフィルムをMD方向に3.8倍延伸した後、テンターでTD方向に3.8倍延伸し、次いで180℃で8秒間熱固定し、二軸延伸PVAフィルム(厚み12μm)を得た。
さらに積層したアルミ蒸着PETフィルムの蒸着面に、市販の二軸延伸ポリプロピレン(東セロ社製「OP U−1 #20」 水蒸気透過度=5.38g/m2/day;厚み20μm)を同様にして貼合し、また、二軸延伸PVAフィルムの露出した面側に、熱溶融した高密度ポリエチレン(日本ポリエチレン社製「ノバテックHD LY20」)をTダイコーターから315℃の設定で押出しながらコート厚40μmとなるように積層し、多層フィルムを得た。(層構成=二軸延伸ポリプロピレンフィルム(1)//接着剤層(2)//アルミ蒸着層(3)/PETフィルム(4)//接着剤層(5)//アルミ蒸着層(6)/二軸延伸PVAフィルム(7)//ポリエチレン層(8)(シール層)であり、図1に模式図を示した。)
実施例1において、アルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面にアルミ蒸着二軸延伸PVAフィルムのアルミ蒸着面を、アルミ蒸着PETフィルムの非蒸着面にポリプロピレンを、それぞれ接着剤により貼合した以外は同様にして積層することで多層フィルムを得た。(層構成=二軸延伸ポリプロピレンフィルム//接着剤層//PETフィルム/アルミ蒸着層//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸PVAフィルム//ポリエチレン層(シール層))
実施例1において、アルミ蒸着二軸延伸PVAフィルムの代わりに、市販のアルミ蒸着二軸延伸EVOHフィルム(東洋メタライジング社製「VM−EVOH」;厚み12μm))を使用した以外は、実施例1と同様に行い、多層フィルムを得た。(層構成=二軸延伸ポリプロピレンフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/PETフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸EVOHフィルム//ポリエチレン層(シール層))
実施例1において、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの代わりに、市販のナイロンフィルム(三菱樹脂社製「スーパーニールSPR」、水蒸気透過度 200g/m2/day;厚み15μm)を使用した以外は、実施例1と同様に行い、多層フィルムを得た。(層構成=ナイロンフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/PETフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸PVAフィルム//ポリエチレン層(シール層))
実施例1において、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの変わりに、市販の直鎖状低密度ポリエチレン(東セロ社製「T.U.X FCD #25」 水蒸気透過度=22.4g/m2/day;厚み25μm)を使用した以外は、実施例1と同様に行い、多層フィルムを得た。(層構成=ポリエチレンフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/PETフィルム//接着剤層//アルミ蒸着層/二軸延伸PVAフィルム//ポリエチレン層(シール層))
上記多層フィルムの酸素透過度を、MODERN CONTROLS.INK製 酸素透過度測定装置 「MOCON OX−TRAN 2/20型」(検出限界値0.01ml/(m2・day・atm))を用い、23℃−50%RHの条件で、JIS K 7126(等圧法)に記載の方法に準じて測定した。なお、本発明でいう酸素透過度は、任意の膜厚で測定した透過度(ml/(m2・day・atm))である。また、該酸素透過量が上記した装置の検出限界値以下であった場合は≦0.01と記載する。
上記多層フィルムを、L80−5000型水蒸気透過度計(検出限界値0.01g/m2/day)(Lyssy社製)を用い、40℃−Δ90%RHの条件で、JIS K7129(A法)に記載の方法に準じて測定した。なお、本発明でいう透湿度は、任意の膜厚で測定した値(g/m2/day)である。また、該水蒸気透過度が上記した装置の検出限界値以下であった場合は≦0.01と記載する。
上記で得られた実施例1、2および比較例1、2の真空断熱構造体を、40℃×90%r.h.の恒温槽内に1ヶ月間放置したものを、厚さ3mmのアルミニウム板で、一辺20cmの一面だけ開閉可能とした立方体(アルミニウム箱)の中に、各面(6面)の内側を覆うようにして敷き詰め、内部に温度記録計を入れた。開閉可能にした面を開放した状態で、5℃に保持した恒温装置の中に24時間放置した後、開閉可能にした面を閉じて真空断熱構造体とともに密閉して、このアルミニウム箱を40℃の恒温装置の中に入れ、30分後の内部温度を測定し、断熱効果を評価した。
2.接着剤層
3.アルミ蒸着層
4.PETフィルム
5.接着剤層
6.アルミ蒸着層
7.二軸延伸PVAフィルム
8.ポリエチレン層(シール層)
Claims (8)
- ガスバリア性フィルム(A)、ポリエステル系フィルム(B)、及び水蒸気透過度が10g/m2/day以下のポリオレフィン系フィルム(C)を含む多層フィルムと断熱性材料とを含み、該多層フィルムが、該断熱性材料を密封包装していることを特徴とする真空断熱構造体。
- 該多層フィルムが、ガスバリア性フィルム(A)/ポリエステル系フィルム(B)/水蒸気透過度が10g/m2/day以下のポリオレフィン系フィルム(C)の層構成を有し、該多層フィルムが、ガスバリア性フィルム(A)を内側にして断熱性材料を密封包装していることを特徴とする請求項1記載の真空断熱構造体。
- ガスバリア性フィルム(A)が、ビニルアルコール系フィルムであることを特徴とする請求項1または2記載の真空断熱構造体。
- ビニルアルコール系フィルムが、アルミ蒸着されたビニルアルコール系フィルムであることを特徴とする請求項3記載の真空断熱構造体。
- ビニルアルコール系フィルムが、二軸延伸ポリビニルアルコール系フィルムであることを特徴とする請求項3または4に記載の真空断熱構造体。
- ポリエステル系フィルム(B)が、アルミ蒸着されたポリエチレンテレフタレート系フィルムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の真空断熱構造体。
- ガスバリア性フィルム(A)、ポリエステル系フィルム(B)、及び水蒸気透過度が10g/m2/day以下のポリオレフィン系フィルム(C)を含むことを特徴とする多層フィルム。
- ガスバリア性フィルム(A)/ポリエステル系フィルム(B)/水蒸気透過度が10g/m2/day以下のポリオレフィン系フィルム(C)の層構成を有することを特徴とする請求項7記載の多層フィルム。
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