JP2015081677A - 真空断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】外装材部のヒートブリッジを低減できる真空断熱材を提供する。
【解決手段】芯材およびガス吸着剤を一対のガスバリア性を有する外装材で両面から挟むように内包し、内部を減圧して封止してなる真空断熱材であって、前記一対のガスバリア性を有する外装材の少なくとも一方が電解金属箔とプラスチックとの積層体からなる、真空断熱材。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空断熱材に関する。特に、本発明は、外装材部のヒートブリッジを有効に低減できる真空断熱材に関する。

真空断熱材は、芯材やガス吸着剤をガスバリア性の外装材で真空包装してなり、内部を真空に保つことにより、熱伝導性を抑える。真空断熱材は、その低い熱伝導性により、冷凍庫、冷蔵庫、保温庫、自動販売機等の電気製品や住宅の壁材などに使用されている。

ガスバリア性の外装材は、アルミニウム箔とプラスチックとの積層体から構成されるが、アルミニウムは熱伝導率が２３７Ｗ／ｍ・Ｋと高いため、上記したような積層体を外装材として用いた真空断熱材は、外装材部を伝って周囲からの熱が回り込んでしまうヒートブリッジが大きいという問題があった。

このような真空断熱材のヒートブリッジを低減する方法としては、外装材の一方にアルミ蒸着層とプラスチックの積層体を用いるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、ガスバリア性を保持しつつ、熱伝導量を低減させるために、ガスバリア層として、アルミニウム箔の代わりに熱伝導率の低い金属箔（鉄、鉛、すず、ステンレス等）を用いてなる真空断熱材が報告される（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６３−１２５５７７号公報 特開平９−１３７８８９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるアルミ蒸着層はガスバリア性が低いため、外部からのガスの侵入を防げず、長期的に真空断熱材内部の真空度を保持することが困難であった。

特許文献２に開示される金属箔は圧延により作製されているため、鉄、鉛、すず、ステンレス等の金属箔では厚みが２０μｍと厚くなる（例えば、特許文献２の段落「００１０」）。このため、ヒートブリッジが大きな問題となってしまう。また、特許文献２に開示される金属箔は、その厚みにより加工性が悪く、ウレタン封入時に流路の阻害要因になる余剰のヒートシール部を折り曲げる際に固く、ハンドリング性が悪いという問題もあった。

したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、外装材部のヒートブリッジを低減できる真空断熱材を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、ガスバリア性および／または加工性に優れる真空断熱材を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、外装材に電解金属箔を使用することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、上記諸目的は、芯材およびガス吸着剤を一対のガスバリア性を有する外装材で両面から挟むように内包し、内部を減圧して封止してなる真空断熱材であって、前記一対のガスバリア性を有する外装材の少なくとも一方が電解金属箔とプラスチックとの積層体からなる、真空断熱材によって達成される。

本発明によれば、外装材部のヒートブリッジを有効に低減できる真空断熱材が提供できる。また、本発明の真空断熱材は、ガスバリア性や加工性に優れる。

本発明の真空断熱材の一例を示す模式断面図である。

本発明は、芯材およびガス吸着剤を一対のガスバリア性を有する外装材で両面から挟むように内包し、内部を減圧して封止してなる真空断熱材であって、前記一対のガスバリア性を有する外装材の少なくとも一方が電解金属箔とプラスチックとの積層体からなる、真空断熱材に関する。本発明は、真空断熱材の外装材に電解金属箔を使用することを特徴とする。このような構成により、外装材のヒートブリッジを有効に低減できる。ここで、本発明の構成による上記作用効果の発揮のメカニズムは以下のように推測される。なお、本発明は下記に限定されるものではない。

すなわち、外装材は、通常、ガスバリア性を有する金属層とプラスチックフィルムとの積層構造を有し、このうち、金属層の厚みがヒートブリッジを引き起こす主要な原因の一つである。詳細には、厚みの大きな金属層では、金属層を伝って外装材周辺（周囲）を介して回り込む熱量が大きいため、ヒートブリッジが大きくなる。換言すると、金属層の厚みとヒートブリッジの発生は正の相関関係がある。一方、本発明では、電解金属箔は、非常に薄くかつガスバリア性に優れる、即ち、長期的に真空断熱材内部の真空度を保持できる。このため、このような薄い（厚みの小さい）電解金属箔を使用することによって、外装材を伝って周囲から回り込む熱量を低く抑えることができる。ゆえに、本発明に係る外装材を使用することによって、ヒートブリッジを有効に抑制・防止できる。特に電解金属箔がニッケルを含むまたはニッケルから構成される（ニッケル箔である）場合には、その高い熱抵抗（低い熱伝導率）により、ヒートブリッジの問題をより効率よく抑制・防止できる。さらに電解箔は圧延箔と比べて表面がミクロにあれているため、プラスチックフィルム等と積層する際により密着力を向上させる効果も期待できる。

一般的に、真空断熱材を製造する際には、芯材およびガス吸着剤を一対のガスバリア性を有する外装材で内包した後、内部を減圧して封止するが、この際、外装材端部が相互に接合して凸状の接合部（シール部）が形成される。この接合部は製品時には折り曲げられるが、例えば、上記特許文献２に記載されるように、外装材の厚みが大きい場合には、接合部の屈曲性が低いため、芯材およびガス吸着剤が収納される真空断熱材本体部に密着するように折り曲げることが困難であるまたはできない。一方、本発明に係る電解金属箔は、薄膜状に容易に成形できかつ薄くともガスバリア性に優れる。このため、本発明に係る外装材は、接合部を容易にかつ密着した状態で真空断熱材本体部側に折り曲げることができる（加工性に優れる）。ゆえに、本発明の真空断熱材は、ガスバリア性及び加工性にも優れる。

したがって、本発明の真空断熱材は、熱伝導率が低く、ヒートブリッジの発生を有効に抑制でき、かつガスバリア性及び加工性に優れる。このため、本発明の真空断熱材は、冷蔵冷凍庫などの真空断熱材として有用である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

また、本明細書において、範囲を示す「Ｘ〜Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味し、「重量」と「質量」、「重量％」と「質量％」及び「重量部」と「質量部」は同義語として扱う。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２０〜２５℃）／相対湿度４０〜５０％の条件で測定する。

［真空断熱材］
図１は、本発明の真空断熱材の一例を示す模式断面図である。図１Ａに示されるように、真空断熱材１は、芯材６およびガス吸着剤７を２枚の外装材２で両面から挟むように内包する構造を有する。ここで、外装材２は、電解金属箔４およびプラスチックフィルム３、５の積層体（ラミネートフィルム）から構成される。上述したように、電解金属箔は、薄くかつガスバリア性に優れるため、外装材２を伝って周囲からの回り込む熱量を低く抑えることができる。このため、本発明に係る外装材を使用することによって、ヒートブリッジを効率よく抑制・防止できる。

ここで、真空断熱材１は、この積層体の周囲を封止（例えば、ヒートシール）することにより３方袋状の外装材を作製し、この外装材２中に芯材６およびガス吸着剤７を収容し、この状態で内部を減圧して、開口部を封止（例えば、ヒートシール）することによって製造される。このため、図１に示されるように、外装材（積層体）２の周囲（端部）には、外装材（積層体）が相互に接合した接合部（シール部）８が存在する。この接合部８は、図１Ｂに示されるように、真空断熱材本体部側に折り曲げられて、真空断熱材製品となる。上述したように、外装材（特に電解金属箔）は、薄膜状に容易に成形できかつ薄くともガスバリア性に優れるため、接合部を真空断熱材本体に容易に密着させることができる。したがって、本発明によると、接合部を折り曲げた状態でも、真空断熱材表面に沿って熱が流れるヒートブリッジを有効に抑制・防止して断熱性能が向上すると同時に、ガスバリア性にも優れた信頼性の高い真空断熱材を提供できる。

以下、本願発明の真空断熱材の各部材について説明する。なお、本発明は、外装材に電解金属箔を使用することを特徴とするものであるため、それ以外の部材については従来と同様の部材が使用でき、下記形態に限定されない。

（外装材）
外装材は、電解金属箔とプラスチックとの積層体からなる。ここで、２枚の外装材から真空断熱材が構成されるが、この２枚のうち少なくとも一方が電解金属箔とプラスチックとの積層体からなればよいが、２枚ともが電解金属箔とプラスチックとの積層体から構成されることが好ましい。前者の場合の電解金属箔とプラスチックとの積層体でない外装材は、特に制限されないが、例えば、少なくともアルミニウム、鉄、金、銀、銅、ニッケル、ＳＵＳ、錫、チタン、プラチナ、鉛、コバルト、亜鉛、炭素鋼などの金属箔および／またはそれらの少なくとも２種の合金箔やアルミニウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、金、銀、銅、酸化珪素、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化チタンなどの蒸着膜および／またはそれらの少なくとも２種の合金蒸着膜と、プラスチックとの積層体などが挙げられる。

また、図１では、電解金属箔４およびプラスチックフィルム３、５は、それぞれ、単層（一層）形態で示されているが、外装材を構成する電解金属箔およびプラスチックフィルムは、それぞれ、単層形態で存在してもまたは２種以上の積層形態で存在してもよい。後者の場合、電解金属箔およびプラスチックフィルムは、２層以上が積層される構造であることが好ましい。また、電解金属箔およびプラスチックフィルムの積層形態は、いずれの形態であってもよいが、接着性（融着性）、表面保護効果などを考慮すると、最外層及び最内層がプラスチックフィルムであることが好ましい。すなわち、外装材は、外側から、プラスチックフィルム−電解金属箔−プラスチックフィルムの積層形態であることが好ましい。

本発明において、電解金属箔は、１層であっても２種以上の積層形態であってもよい。また、電解金属箔の組成は、電解によって作製された金属箔であればいずれの材料から構成されてもよく、特に制限されない。具体的には、電解金属箔を構成する材料としては、ニッケル、亜鉛、鉄、アルミニウム、銅などが挙げられる。上記材料は、１種単独の金属から構成される電解金属箔であっても、あるいは２種以上の金属の合金から構成される電解合金箔であってもよい。好ましくは、電解金属箔がニッケルを含む。すなわち、電解金属箔は、ニッケル箔またはニッケルを含む合金箔であることが好ましい。または、電解金属箔が銅合金を含むことも好ましい。すなわち、電解金属箔は、銅を含む合金箔であることもまた好ましい。なお、銅等の熱伝導率の高い金属を使用する場合には、熱伝導率の低い金属と組み合わせることが好ましい。これにより、得られる電解金属箔の熱伝導率を低減する、即ち、ヒートブリッジの問題をより有効に解消でき、また、断熱性をより向上できる。上記点を考慮すると、電解金属箔は、ニッケル箔、銅−ニッケル合金箔、銅−亜鉛合金箔であることが好ましく、ニッケル箔、銅−ニッケル合金箔であることがより好ましい。電解金属箔が合金箔である場合には、電解金属箔は、２種またはそれ以上の金属の合金から作製されうる。

また、電解金属箔が合金箔である場合の合金組成は、特に制限されず、所望の熱伝導率、金属箔の厚みの制御のしやすさ、熱抵抗などを考慮して適宜選択される。具体的には、電解金属箔がニッケル合金箔（ニッケルを含む合金箔）である場合には、ニッケルが、電解金属箔（金属箔を構成する金属の合計重量）に対して、１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましい。なお、ニッケル組成の上限は、特に限定されないが、電解金属箔（金属箔を構成する金属の合計重量）に対して、５０重量％以下であることが好ましい。また、電解金属箔が銅合金箔（銅を含む合金箔）である場合には、銅が、電解金属箔（金属箔を構成する金属の合計重量）に対して、９９重量％以下であることが好ましく、９０重量％以下であることがより好ましい。なお、銅組成の下限は、特に限定されないが、電解金属箔（金属箔を構成する金属の合計重量）に対して、１重量％以上であることが好ましい。このような組成であれば、電解金属箔は十分低い熱伝導率及び十分高い熱抵抗（即ち、優れた断熱性）ならびに高いガスバリア性を発揮できる。

また、電解金属箔の厚みは特に制限されない。具体的には、電解金属箔の厚み（ｄ）は、好ましくは１〜１０μｍであり、より好ましくは３〜８μｍである。箔の厚みが１μｍ未満であると、十分なガスバリア性が確保できなくなる可能性がある。また、１０μｍを超えると、熱抵抗が低くなる、屈曲性などの加工性が悪くなる等の問題が生じる可能性がある。上記したような薄さの電解金属箔であれば、加工性に優れるため、外装材の接合部を真空断熱材本体に容易に密着させることができる。また、上記厚みであれば、外装材は、真空断熱材表面に沿って熱が流れるヒートブリッジをより有効に抑制・防止して断熱性能が向上でき、また、ガスバリア性にも優れる。なお、本明細書において、電解金属箔の厚みは、電解金属箔の最大厚みを意図する。

本発明に係る外装材は、断熱性を考慮すると、熱伝導率が低いことが好ましい。このため、電解金属箔もまた熱伝導率が低いことが好ましい。具体的には、電解金属箔の熱伝導率（λ）は、好ましくは１３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは１００Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。熱伝導率が１３０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい場合、現行の圧延アルミニウム箔と比較して十分なヒートブリッジの抑制効果が表れない可能性がある。なお、電解金属箔の熱伝導率は、低いほど好ましいため、下限は特に限定されないが、通常、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば十分であり、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であってもよい。このような熱伝導率であれば、外装材は断熱性に優れる。なお、電解金属箔の熱伝導率は、公知の測定方法によって測定できるが、本明細書において、「電解金属箔の熱伝導率」は、下記実施例で測定される。

上述したように、本発明に係る外装材を使用することによって、ヒートブリッジの問題を解消する。ヒートブリッジの抑制効果を考慮すると、外装材は、薄くかつ熱伝導率が低いことが好ましい。上記点を考慮すると、電解金属箔の熱抵抗は高いことが好ましく、例えば、電解金属箔が、６５０Ｋ／Ｗ以上の熱抵抗（Ｒ）を有することが好ましく、７５０Ｋ／Ｗ以上の熱抵抗（Ｒ）を有することがより好ましく、１０００Ｋ／Ｗ以上の熱抵抗（Ｒ）を有することがさらにより好ましく、さらに１５００Ｋ／Ｗ以上の熱抵抗（Ｒ）を有することが特に好ましい。なお、電解金属箔の熱抵抗は、高いほど好ましいため、上限は特に限定されないが、通常、１０，０００Ｋ／Ｗ以下であれば十分であり、８，０００Ｋ／Ｗ以下であってもよい。熱抵抗が６５０Ｋ／Ｗ以上で且つ厚みが１０μｍ以下の電解金属箔（ゆえに、外装材）を用いてなる真空断熱材は、従来のアルミニウム箔に比して、良好な加工性を確保したまま、ヒートブリッジの発生をより有効に抑制・防止できる。なお、本明細書において、「熱抵抗」とは、単位面積あたりの金属箔に対して、厚み方向と垂直の熱抵抗を指し、熱抵抗（Ｒ）（Ｋ／Ｗ）は、電解金属箔の厚み（ｄ）及び熱伝導率（λ）から測定され、具体的には、下記式によって算出される。

本発明に係る外装材は、ガスバリア性に優れることが好ましい。このため、電解金属箔もまたガスバリア性に優れることが好ましい。具体的には、電解金属箔の水蒸気透過度が、１×１０^−３（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以下が好ましく、５×１０^−４（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以下であることがより好ましい。水蒸気透過度が１×１０^−３（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）より大きい場合、外装材のガスバリア性が悪く、真空断熱材の内部の真空度を長期間維持できなくなる可能性がある。なお、電解金属箔の水蒸気透過度は、低いほど好ましいため、下限は特に限定されないが、通常、１×１０^−７（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）以上であれば十分である。

本発明に係る電解金属箔の製造方法は、特に制限されず、公知の金属の電解法（回転するドラムに金属を電着させる方法）が同様にしてあるいは適宜修飾されて適用できる。または、電解金属箔は市販品を使用してもよい。

また、本発明に係る電解金属箔が電解合金箔である場合の電解金属箔の製造方法もまた特に制限されないが、通常、加熱処理による合金化処理によって製造される。好ましくは、（ａ）合金を構成する金属（例えば、銅）から構成される電解金属箔（例えば、電解銅箔）（以下、「原料金属箔」とも称する）の片面または両面に、上記金属以外の合金を構成する金属（例えば、ニッケル）（以下、「合金化金属」とも称する）を電解によりさらに積層した後、加熱（合金化）処理を行う方法、（ｂ）所望の組成を有する合金を合金化処理によって製造した後、箔状に成型する方法などが挙げられる。これらのうち、上記（ａ）の方法が好ましい。以下、上記好ましい形態（（ａ）の方法）について説明するが、本発明は下記形態に限定されるものではない。

上記（ａ）において、電解により形成される原料金属箔は、薄くかつガスバリア性に優れる。このため、原料金属箔に金属を積層して合金化することによって得られる電解金属箔は、その薄さにより、外装材部を伝って周囲からの回り込む熱量を低く抑えることができる。このため、このような電解金属箔を用いてなる外装材は、真空断熱材のヒートブリッジを効率よく抑制・防止できる。また、同様の理由により、外装材の厚みが薄いため加工性（屈曲性）に優れ、ウレタン封入時に妨げとなる接合部の折り曲げが容易になり、接合部を真空断熱材本体に容易に密着させることができる。ここで、電解金属箔の製造方法は、特に制限されず、回転するドラムに金属を電着させる公知の方法が使用できる。なお、電解金属箔は、１種の金属からなる金属箔であってもまたは２種以上の混合物もしくは２種以上の金属の合金からなる金属箔であってもよい。または、電解金属箔は市販品を使用してもよい。

なお、一般的に、金属箔の製造方法は、電気金属（例えば、電気銅）を圧延・焼鈍を繰り返して箔状にする圧延法、および上記電解法に大きく分かれる。銅合金箔が、上記圧延法または電解法によって製造されたかについては、下記方法によって識別できる。すなわち、圧延法によって製造された銅合金箔は結晶粒が大きく、圧延の操作により箔の面方向に引き延ばされているのに対して、電解法によって製造された銅合金箔は結晶粒が緻密で且つ、箔の厚み方向に成長している。また、電解箔は圧延箔と比較してその製造工程から表面粗さが大きい。好ましくは、電解箔の表面粗さ（Ｒｚ）は、０．１μｍ〜３μｍであり、より好ましくは０．５μｍ〜２．５μｍであり、さらに好ましくは０．７μｍ〜２μｍである。

合金化金属は、原料金属箔の少なくとも一方の面に積層すればよいが、両面に積層することが好ましい。これにより、次工程の合金化処理を原料金属箔の厚み方向により均一に行うことができるため、電解金属箔組成の均質化をより向上できる。なお、上述したように、ヒートブリッジの抑制効果や加工性などを考慮すると、電解金属箔は薄いことが好ましく、具体的には、原料金属箔と合金化金属の合計厚みが１０μｍ以下であることが好ましい。また、製造しやすさ、コスト等の観点から、原料金属箔が、合金化金属に対して、好ましくは９９重量％以下であり、より好ましくは９０重量％以下の割合で使用されることが好ましい。

また、原料金属箔への、合金化金属の積層方法は、特に制限されない。例えば、電解メッキなどが挙げられ、電解金属箔の薄膜化などを考慮すると、電解メッキが好ましく使用される。上記積層操作は、１回行ってもまたは繰り返し行ってもよい。このため、（ア）原料金属箔上に１種の合金化金属もしくは２種以上の合金化金属の混合物を積層する操作、（イ）１種または２種以上の金属からなる原料金属箔を作製し、当該原料金属箔上に合金化金属を積層する操作、（ウ）上記（ア）および／または（イ）の操作を繰り返し行う操作、（エ）上記（ア）〜（ウ）の操作を組み合わせるなど、いずれの形態も適用できる。

また、原料金属箔に合金化金属を積層した後の加熱（合金化）処理は、十分合金化処理が進行できる条件であれば特に制限されない。例えば、加熱（合金化）温度は、好ましくは４００〜１０００℃であり、より好ましくは６００〜９００℃である。加熱温度が４００℃より低い場合には、温度が低く十分合金化しない可能性がある。また、１０００℃より高い場合には、融点近くになるため箔の形状を維持したまま合金化することが難しくなる可能性がある。このような条件であれば、原料金属箔と合金化金属とが十分合金化されて、所望の組成の電解金属箔が効率よく製造できる。なお、加熱（合金化）処理は、いずれの雰囲気中で行われてもよいが、金属表面の酸化を防止するため、還元または真空または不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、水素ガス、アンモニアガスなど）雰囲気下で、行われることが好ましい。

このようにして得られた電解金属箔は、プラスチックフィルムと積層されて、本発明に係る外装材が得られる。ここで、プラスチックフィルムは、１層であっても２種以上の積層形態であってもよい。また、プラスチックフィルムの組成は、特に制限されないが、通常、電解金属箔より内側（芯材やガス吸着剤が収容されている側）のプラスチックフィルム（図１中のプラスチックフィルム５）が熱溶着性を有するフィルムであり、電解金属箔より外側（外気に接触する側）のプラスチックフィルム（図１中のプラスチックフィルム３）が表面保護効果のあるフィルム（表面保護フィルム）であることが好ましい。

ここで、熱溶着フィルムは、通常のシール法（例えば、ヒートシール）によって接着できるものであれば特に限定されない。熱溶着フィルムを構成する材料としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリアクリロニトリル等の熱可塑性樹脂などが挙げられる。なお、上記材料は、単独で使用されてもまたは２種以上の混合物であってもよい。また、熱溶着フィルムは、単層であってもまたは２層以上の積層形態であってもよい。後者の場合、各層は、同様の組成を有していてもまたは異なる組成を有していてもよい。

熱溶着フィルムの厚みは、特に制限されず、公知の厚みと同様の厚みでありうる。具体的には、熱溶着フィルムの厚みは、好ましくは１０〜１００μｍである。１０μｍより薄い場合、ヒートシール時に十分な密着強度を得ることができず、１００μｍより厚い場合、屈曲性等の加工性が悪くなる。なお、熱溶着フィルムが２層以上の積層構造を有する場合には、熱溶着フィルムの厚みは、合計厚みを意味する。また、この場合には、各層の厚みは、同じであってもまたは異なってもよい。

また、表面保護フィルムは、特に制限されず、外装材の表面保護フィルムとして通常使用されるのと同様の材料が使用できる。表面保護フィルムを構成する材料としては、例えば、ナイロン−６、ナイロン−６６などのポリアミド（ナイロン）（ＰＡ）、ポリエチレンテレタフレート（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）などのポリエステル、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）などのポリオレフィン、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ），ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリルニトリル樹脂（ＰＡＮ）などが挙げられる。また、これらのフィルムは周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤などが使用されていてもよい。なお、上記材料は、単独で使用されてもまたは２種以上の混合物であってもよい。また、表面保護フィルムは、単層であってもまたは２層以上の積層形態であってもよい。後者の場合、各層は、同様の組成を有していてもまたは異なる組成を有していてもよい。

表面保護フィルムの厚みは、特に制限されず、公知の厚みと同様の厚みでありうる。具体的には、表面保護フィルムの厚みは、好ましくは１０〜１００μｍである。１０μｍより薄い場合、バリア層の保護が十分でなく、クラック等の原因となりえる。また１００μｍより厚い場合、熱溶着フィルムと同様に屈曲性等の加工性が悪くなる可能性がある。なお、表面保護フィルムが２層以上の積層構造を有する場合には、上記厚みは、合計厚みを意味する。また、この場合には、各層の厚みは同じであってもまたは異なってもよい。

外装材の厚みは、特に制限されない。具体的には、外装材の厚みは、好ましくは２０〜２１０μｍである。上記したような薄さの外装材であれば、ヒートブリッジをより有効に抑制・防止して断熱性能が向上でき、また、ガスバリア性及び加工性にも優れる。

また、本発明に係る外装材は、断熱性を考慮すると、熱伝導率が低いことが好ましい。このため、真空断熱材（外装材）もまた熱伝導率が低いことが好ましい。具体的には、真空断熱材（外装材）の熱伝導率（λ）は、好ましくは０．０１Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは０．００５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。このような熱伝導率であれば、真空断熱材は断熱性に優れる。なお、真空断熱材（外装材）の熱伝導率は、低いほど好ましいため、下限は特に限定されないが、通常、０．０００５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば十分である。また、真空断熱材（外装材）の熱伝導率は、公知の測定方法によって測定できるが、本明細書において、「真空断熱材（外装材）の熱伝導率」は、下記実施例で測定される。

真空断熱材の製造方法に関しては、特に制限されず、公知と同様の方法あるいは公知の方法を適宜修飾した方法が使用できる。例えば、（ｉ）２枚の外装材を用意し、一方の外装材（ラミネートフィルム）を折り返し、対向する外装材の端部に位置する熱溶着フィルム同士を熱溶着することで袋状の外装材を得、この外装材内へ、芯材及びガス吸着剤を挿入し、減圧下にて袋状ラミネートフィルムの開口部に位置する熱溶着フィルム同士を熱溶着する方法、（ｉｉ）熱溶着フィルム同士が対向するよう２枚の外装材（ラミネートフィルム）を配置し、各外装材の端部に位置する熱溶着フィルム同士を熱溶着することで袋状の外装材を得て、この袋状の外装材内に、芯材及びガス吸着剤を挿入し、減圧下にて袋状ラミネートフィルムの開口部付近に位置する熱溶着フィルム同士を熱溶着する方法などが挙げられる。

（芯材）
本発明で使用できる芯材は、真空断熱材の骨格となり、真空空間を形成する。ここで、芯材の材質としては、特に限定されず、公知の芯材材料が使用できる。具体的には、グラスウール、ロックウール、アルミナ繊維、熱伝導率の低い金属からなる金属繊維等の無機繊維；ポリエステルやポリアミド、アクリル、ポリオレフィンなどの合成繊維や木材パルプから製造されるセルロース、コットン、麻、ウール、シルクなどの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維等の有機繊維などが挙げられる。上記芯材材料は、単独で使用されてもまたは２種以上の混合物であってもよい。これらのうち、グラスウールが好ましい。これらの材料からなる芯材は、繊維自体の弾性が高く、また繊維自体の熱伝導率が低く、なおかつ工業的に安価である。

（ガス吸着剤）
本発明で使用できるガス吸着剤は、真空断熱材の密閉空間に残存または侵入する水蒸気や空気（酸素、窒素）等のガスを吸着する。ここで、ガス吸着剤としては、特に限定されず、公知のガス吸着剤が使用できる。具体的には、酸化カルシウム（生石灰）、酸化マグネシウム等の化学吸着物質、ゼオライト等の物理吸着物質、連通ウレタン、リチウム化合物、化学吸着性及び物理吸着性を有する銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライト、モレキュラシーブ１３Ｘなどが挙げられる。上記芯材材料は、単独で使用されてもまたは２種以上の混合物であってもよい。

上述したように、本発明の真空断熱材は、熱伝導率が低く、ヒートブリッジの発生を有効に抑制でき、かつガスバリア性及び加工性に優れる。したがって、本発明の真空断熱材は、冷凍庫、冷蔵庫、自動販売機、給湯容器、建造物用断熱材、自動車用断熱材、及び保冷／保温ボックスなど、断熱性能の維持が必要な機器に、好適に適用できる。

本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。なお、下記実施例において、特記しない限り、操作は室温（２５℃）で行われた。また、特記しない限り、「％」および「部」は、それぞれ、「重量％」および「重量部」を意味する。

実施例１
外装材のガスバリア層に厚み６μｍの電解ニッケル箔１を用いた。

実施例２
電解銅箔上に銅の比率が９０重量％になるようにニッケルを電解メッキにより形成し、厚み１０μｍの銅−ニッケル積層箔を得た。その後Ｎ_２雰囲気下において８００℃で６０分間、熱処理することにより、銅−ニッケル合金箔１を作製した。

実施例３
前記実施例１において銅−ニッケル積層箔の銅の比率を８０重量％にした以外は同様にて銅−ニッケル箔２を作製した。

実施例４
前記実施例３において銅−ニッケル積層箔の厚みを８μｍにした以外は同様にて銅−ニッケル箔３を作製した。

実施例５
前記実施例１において電解ニッケル箔上に銅の比率が５５重量％になるように電解メッキした以外は同様にて銅−ニッケル箔４を作製した。

実施例６
前記実施例１において電解銅箔上に銅の比率が６５重量％になるように亜鉛を電解メッキした以外は同様にて銅−亜鉛箔１を作製した。

比較例１
圧延アルミニウム箔（７μｍ）を用いた。

比較例２
厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレート上に厚さ５０ｎｍのＡｌ蒸着膜が形成されたＶＭ−ＰＥＴを用いた。

比較例３
圧延ＳＵＳ箔（２０μｍ）を用いた。

上記で作製した金属箔およびＶＭ−ＰＥＴについて、下記評価を行った。

＜評価１：水蒸気透過度＞
上記実施例１〜６及び比較例１〜３で作製した金属箔およびＶＭ−ＰＥＴを、下記方法に従って、水蒸気透過度（ｇ／ｍ^２・ｄａｙ）を測定した。すなわち、水蒸気透過度は、ＩＳＯ１５１０６−３に準拠するＡｑｕａｔｒａｎ（ＭＯＣＯＮ社製）を用いて、４０℃の温度及び９０％ＲＨの相対湿度で測定する。結果を下記表１に示す。

また、同様に実施例１〜５及び比較例１〜３で作製した金属箔およびＶＭ−ＰＥＴを、Ａ４サイズで２枚重ね、端部から３０ｍｍ内側を４辺分折り返すことで屈曲性評価を行った。なお、屈曲性は、下記のように、評価した。

結果を下記表１に示す。

上記表１に示されるように、ガスバリア層としてアルミニウム蒸着膜を使用した比較例２は、他の金属箔を用いた実施例１〜６及び比較例１、３に比して、水蒸気透過度が高く、ガスバリア性に劣ることが分かる。また、圧延ＳＵＳ箔を用いた場合、屈曲性が悪く、加工性に劣ることが分かる。

＜評価２：金属箔の熱伝導率および熱抵抗＞
上記実施例１〜６及び比較例１で作製した金属箔について、Ｔｈｅｒｍｏｗａｖｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ（日産アーク社製）を用いて、銅合金箔の面内方向の熱拡散率を測定し、各銅合金箔の比熱及び密度から、熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出する。また、このようにして得られた銅合金箔の熱伝導率及び厚みから熱抵抗（Ｋ／Ｗ）を算出する。結果を下記表２に示す。

＜評価３：真空断熱材の有効熱伝導率の算出＞
上記実施例１〜６及び比較例１で作製した金属箔について、文献（M. Tenpierik, and H. Cauberg, Journal of Building Physics, Vol. 30, No.3-January 2007）とそれぞれの金属箔の熱伝導率及び厚みから、真空断熱材（２９０ｍｍ×４１０ｍｍ×ｔ６ｍｍ）の中央部の熱伝導率を１ｍＷ／ｍ・Ｋとした際の有効熱伝導率（すなわち真空断熱材全体の平均熱伝導率）を算出し、ヒートブリッジについて評価した。
結果を下記表２に示す。

下記表２に示されるように、本発明の電解金属箔及び電解合金箔を用いることにより、従来の圧延アルミニウム箔を真空断熱材のバリア層に用いるよりも熱抵抗が向上し、ヒートブリッジの影響を抑制することが可能になることが示され、優れた断熱性を発揮できると、考察される。

＜評価４：真空断熱材の熱伝導率およびヒートブリッジ評価＞
製造例１
上記実施例１のニッケル電解箔１（厚み：６μｍ）を、表面保護フィルムとしてのポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み：１２μｍ）及びポリアミド（厚み：２５μｍ）、ならびに熱溶着フィルムとしての直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（厚み：５０μｍ）の表面保護フィルムと熱溶着フィルムの間になるようにドライラミネートで貼り合わせ、ラミネートフィルムを作製し、これを外装材１とした。

短繊維グラスウールの積層体を芯材として、および通気性のある包装材に収納される生石灰をガス吸着剤として、それぞれ、使用した。これら外装材１、芯材及びガス吸着剤を用いて、巾２９０ｍｍ×奥行き４１０ｍｍ×高さ６ｍｍの真空断熱材１を作製した。

製造例２
上記製造例１の真空断熱材のサイズを巾１３０ｍｍ×奥行き２３０ｍｍ×高さ６ｍｍとした以外は同じ方法で真空断熱材２を作製した。

製造比較例１
上記製造例１の金属箔を圧延アルミニウム箔（厚み：７μｍ）とした以外は同じ方法で真空断熱材３を作製した。

製造比較例２
上記製造例１の真空断熱材のサイズを巾１３０ｍｍ×奥行き２３０ｍｍ×高さ６ｍｍとした以外は同じ方法で真空断熱材４を作製した。

上記製造した真空断熱材１〜４について、ＨＦＭ４３６（ＮＥＴＺＳＣＨ社製・熱流計部中央１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用いて、熱伝導率（ｍＷ／ｍ・Ｋ）を測定した。

結果を下記表３に示す。

上記表３に示されるように、本発明の電解ニッケル箔を用いることにより、従来の圧延アルミニウム箔よりもヒートブリッジの影響を抑制できていることが明らかである。

１…真空断熱材、
２…外装材、
３、５…プラスチックフィルム、
４…電解金属箔、
６…芯材、
７…ガス吸着剤、
８…接合部（シール部）。

Claims (5)

1. 芯材およびガス吸着剤を一対のガスバリア性を有する外装材で両面から挟むように内包し、内部を減圧して封止してなる真空断熱材であって、前記一対のガスバリア性を有する外装材の少なくとも一方が電解金属箔とプラスチックとの積層体からなる、真空断熱材。
2. 前記電解金属箔が６５０Ｋ／Ｗ以上の熱抵抗（Ｒ）を有する、請求項１に記載の真空断熱材。
3. 前記電解金属箔の厚みが１〜１０μｍである、請求項１または２に記載の真空断熱材。
4. 前記電解金属箔は、ニッケル箔またはニッケルを含む合金箔である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空断熱材。
5. 前記電解金属箔は、銅を含む合金箔である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空断熱材。