KR20110072794A - Complex film for vacuum insulation panel and vacuum insulation panel applied the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공 단열재(Vacuum Insulation Panel: V-Panel)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배리어층(Barrier Layer)에 가스나 수분에 대한 배리어성이 우수할 뿐만 아니라, 열전도율이 알루미늄 호일(Al foil) 보다 낮게 형성될 수 있는 알루미늄 증착층을 배리어층에 적용하여 진공 단열재의 장기내구성 및 열성능을 향상시킬 수 있는 진공 단열재용 복합 필름 및 이를 적용한 진공 단열재에 관한 것이다. The present invention relates to a vacuum insulation panel (V-Panel), and more particularly to the barrier layer (Barrier Layer) not only has excellent barrier properties against gas or moisture, but also has a thermal conductivity of aluminum foil. The present invention relates to a composite film for a vacuum insulator and a vacuum insulator using the same, by applying an aluminum deposition layer, which may be formed to a lower layer, to improve the long-term durability and thermal performance of the vacuum insulator.
진공 단열재는 가스나 수분의 투과율이 낮은 외피재와 진공상태를 부여한 코어재로 구성되어 열 차단 효과가 매우 우수하며, 폴리우레탄이나 스티로폼 같은 기존 단열재보다 수배 이상 단열성능이 높아 최근 수요가 증가하고 있는 첨단소재이다.Vacuum insulation material is composed of the outer material with low gas or moisture permeability and the core material which gives the vacuum state, and has excellent heat shielding effect, and the demand is increasing because it has several times higher insulation performance than existing insulation materials such as polyurethane and styrofoam. It is a high-tech material.
일반적인 진공 단열재의 외피재는 여러 층의 필름이 라미네이트 되어 있는 복합 필름으로 되어 있다. The outer shell of a general vacuum insulator is a composite film in which several layers of film are laminated.
복합 필름은 기본적으로 보호층(Protecting layer), 배리어층(barrier layer) 및 실링층(sealing layer)을 포함한다. The composite film basically includes a protecting layer, a barrier layer, and a sealing layer.
보호층은 진공 단열재가 외부 충격으로부터 1차적으로 보호받을 수 있도록 하는 역할을 한다. 배리어층은 내부진공도 유지 및 외부의 가스나 수증기를 차단해주는 역할을 한다. 실링층은 외피재와 코어재가 밀착되어 패널 형태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다. The protective layer serves to ensure that the vacuum insulation is primarily protected from external shocks. The barrier layer serves to maintain the internal vacuum and to block external gas or water vapor. The sealing layer serves to maintain the panel form by closely contacting the outer shell material and the core material.
이중에서 냉장고 등과 같이 장기내구성이 요구되는 제품에 적용되는 진공 단열재용 복합 필름의 배리어층의 경우, 최근에는 배리어층으로 알루미늄 호일을 적용하고 있다. 알루미늄 호일의 경우 가스나 수분 등에 대한 높은 배리어 성능을 나타내고 있다.Among these, in the case of the barrier layer of the composite film for a vacuum insulation material applied to a product that requires long-term durability, such as a refrigerator, aluminum foil is recently applied as a barrier layer. Aluminum foil exhibits high barrier performance against gas, moisture, and the like.
한편, 진공 단열재 제조시 모서리 부분의 처리를 위하여, 일반적으로 복합 필름의 모서리를 접어서 마무리하고 있다. 그러나, 복합 필름이 접히는 모서리 부분에서 알루미늄 호일이 찢어지는 현상이 종종 발생하게 된다. On the other hand, for the treatment of the edge portion during the vacuum insulation material manufacturing, the edge of the composite film is generally folded and finished. However, a phenomenon in which the aluminum foil is torn at the corners where the composite film is folded often occurs.
도 1a는 알루미늄 호일을 접은 후 다시 폈을 때의 사진을 나타내고, 도 1b는 도 1a의 모서리 부분을 확대한 것이다. FIG. 1A shows a photograph when the aluminum foil is folded and then folded again, and FIG. 1B is an enlarged view of a corner portion of FIG. 1A.
도 1b에 도시된 확대 사진을 참조하면 알루미늄 모서리 부분이 찢어진 것을 볼 수 있다. Referring to the enlarged picture shown in FIG. 1B, it can be seen that the aluminum corner part is torn.
이러한 현상은 일반적으로 사용되는 알루미늄 호일인 A1235에서 뿐만 아니라 알루미늄 호일 중에서도 연신율이 우수하다고 하는 A8079나 A8021에서도 마찬가지로 나타나고 있다. This phenomenon is similarly shown not only in A1235, which is a commonly used aluminum foil, but also in A8079 and A8021, which are excellent in elongation among aluminum foils.
알루미늄 모서리 부분이 찢어진 경우, 가스나 수증기 등이 알루미늄 호일이 찢어진 부분을 통하여 코어재 쪽으로 침투하게 되어, 결국 진공 단열재의 장기내구성을 저해하는 요소가 된다. When the aluminum edge part is torn, gas or water vapor penetrates into the core material through the part where the aluminum foil is torn, and thus becomes a factor that hinders long-term durability of the vacuum insulator.
또한, 알루미늄 호일의 경우 자체 열전도율이 높으므로, 알루미늄 호일을 따라서 전달되는 열에 의해서 진공 단열재의 전체적인 온도가 올라가게 되고, 단열성능이 저하될 위험이 있다.In addition, in the case of aluminum foil, since its thermal conductivity is high, the overall temperature of the vacuum insulator is increased by heat transmitted along the aluminum foil, and there is a risk that the insulation performance is lowered.
도 2는 종래 기술에 따른 진공 단열재에서 열이 전달되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which heat is transferred in the vacuum insulator according to the prior art.
도 2를 참조하면, 코어재(10)의 표면에 알루미늄 호일을 포함하는 복합 필름이(20) 감싸고 있는 형태의 진공 단열재(30)를 볼 수 있다.Referring to FIG. 2, a
이때, 진공 단열재(30)의 일 면에 열이 가해지는 경우, 열전도율이 높은 알루미늄 호일을 따라서, 진공 단열재(30)의 반대면까지 열이 전달되는 형태를 볼 수 있다. 따라서, 진공 단열 효과가 상쇄되므로, 진공 단열재(30)의 열 성능 열화 및 장기내구성도 저하되는 문제가 있다.In this case, when heat is applied to one surface of the
본 발명은 진공 단열재의 외피재에 적용하기 위한 복합 필름에 있어서, 열전도 효율을 적정 수준으로 낮출 수 있는 알루미늄 증착층을 이용하되, 가스나 수분 등에 대한 배리어성 및 찢어지는 경우에도 배리어성을 계속 유지할 수 있는 구조를 갖도록 하기 위하여 무기질층을 더 형성한 배리어층을 형성하고, 이를 포함하는 진공 단열재용 복합 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention uses an aluminum deposition layer that can lower the thermal conductivity efficiency to an appropriate level in the composite film for applying to the outer cover material of the vacuum insulator, while maintaining the barrier property against gas or moisture, even when torn apart It is an object of the present invention to provide a composite film for a vacuum insulator including a barrier layer in which an inorganic layer is further formed in order to have a structure capable of forming the same.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 상기 제시된 복합 필름을 적용하여 열성능 및 장기 내구성이 우수한 진공 단열재를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a vacuum insulation excellent in thermal performance and long-term durability by applying the above-described composite film.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 진공 단열재용 복합 필름은 외부 충격으로부터 보호하는 보호층(Protecting layer)과, 상기 보호층 하부에 접착되며, 외부의 가스 또는 수분의 유입을 차단하는 배리어층(Barrier layer) 및 상기 배리어층 하부에 접착되며, 코어재의 표면에 밀착되는 실링층(Sealing layer)을 포함하고, 상기 배리어층은 무기질 성분으로 이루어진 무기질층 및 알루미늄 증착층이 접착된 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.Vacuum composite composite film according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a protective layer (protecting layer) to protect from external impact, and is bonded to the lower protective layer, the inflow of external gas or moisture Barrier layer (Barrier layer) for blocking the barrier layer and a sealing layer is bonded to the bottom of the barrier material, and the sealing layer (Sealing layer) in close contact with the surface of the core material, the barrier layer is an inorganic layer made of inorganic components and aluminum deposition layer is bonded It is characterized in that the formed in the form.
여기서, 상기 보호층은 나일론 필름과 PET(Poly ethylene Terephthalate) 필름이 접착되어 형성되는 것을 특징으로 하되, 상기 PET 필름이 외부로 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. Here, the protective layer is characterized in that the nylon film and PET (Polyethylene Terephthalate) film is bonded to the formed, characterized in that the PET film is formed to be exposed to the outside.
다음으로, 상기 무기질층은 알루미나층 또는 실리카층인 것을 특징으로 하고, 상기 무기질층은 상기 PET 필름의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 무기질층의 두께는 5~300 nm인 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 무기질층은 PET 필름 또는 나일론 필름으로 이루어진 기재 필름 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.Next, the inorganic layer is characterized in that the alumina layer or silica layer, the inorganic layer is characterized in that formed on the lower portion of the PET film, the thickness of the inorganic layer is characterized in that 5 ~ 300 nm. . In addition, the inorganic layer is characterized in that formed on the base film consisting of a PET film or nylon film.
그 다음으로, 상기 배리어층은 상기 알루미늄 증착층이 상기 실링층에 접착되도록 형성되는 것을 특징으로 하고, 이때 상기 알루미늄 증착층은 5~1000nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 알루미늄 증착층은 PET 필름 또는 나일론 필름으로 이루어진 기재 필름 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.Next, the barrier layer is characterized in that the aluminum deposition layer is formed to be bonded to the sealing layer, wherein the aluminum deposition layer is characterized in that the thickness of 5 ~ 1000nm, the aluminum deposition layer is It is characterized in that formed on the base film consisting of a PET film or nylon film.
그 다음으로, 상기 실링층은 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene) 및 CPP(Casting Polypropylene) 중에서 선택되는 하나 이상의 재질로 이루어진 필름으로 형성되는 것을 특징으로 한다.Next, the sealing layer is formed of a film made of one or more materials selected from Linear Low-Density Polyethylene (LLDPE), Low Density Polyethylene (LDPE), High Density Polyethylene (HDPE), and CPP (Casting Polypropylene). It is done.
아울러, 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 진공 단열재는 코어재 및 가스 또는 수분에 대한 배리어성을 갖는 복합 필름으로 형성되며, 상기 코어재를 커버하는 외피재를 포함하고, 상기 복합 필름은 외부 충격을 흡수 및 분산하는 보호층(Protecting layer)과, 무기질 성분으로 이루어진 무기질층 및 알루미늄 증착층을 포함하는 배리어층과, 상기 배리어층 하부에 접착되며 상기 코어재의 표면에 밀착되는 실링층(Sealing layer)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 진공단열재의 열전도율은 0.005 W/mK 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the vacuum insulating material according to an embodiment of the present invention for achieving another object is formed of a composite film having a core material and a barrier to gas or moisture, and includes an outer cover material covering the core material, The composite film includes a protective layer absorbing and dispersing an external impact, a barrier layer including an inorganic layer made of an inorganic component, and an aluminum deposition layer, and a seal adhered to the bottom of the barrier layer and adhered to the surface of the core material. And a layer (Sealing layer). At this time, the thermal conductivity of the vacuum insulating material is characterized in that less than 0.005 W / mK.
본 발명에 따른 진공 단열재용 복합 필름은 배리어층에 무기질층 및 알루미늄 증착층을 적용함으로써, 가스나 수분 등에 대한 우수한 배리어성을 나타낼 수 있으며, 또한 열전달을 최소화 시킬 수 있는 열성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다. The composite film for a vacuum insulation material according to the present invention by applying an inorganic layer and an aluminum deposition layer to the barrier layer, it can exhibit excellent barrier properties to gas or moisture, and also can improve the thermal performance that can minimize heat transfer Provide effect.
또한, 본 발명에 따른 복합 필름을 적용한 진공 단열재는 무기질층과 알루미늄 증착층을 접착하여 배리어층을 구성함으로써, 찢어짐 시에도 우수한 배리어성을 유지할 수 있으며, 상기와 같은 가스나 수분 등에 대해서도 배리어 성능을 유지할 수 있으므로 장기 내구성이 향상되는 장점이 있다. In addition, the vacuum insulating material to which the composite film according to the present invention is applied can form a barrier layer by adhering an inorganic layer and an aluminum deposition layer, so that excellent barrier properties can be maintained even when torn, and barrier performance can be maintained even with the above gas or moisture. The long term durability is improved because it can be maintained.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 진공 단열재용 복합 필름 및 이를 적용한 진공 단열재에 관하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the composite film for a vacuum insulating material according to the present invention and a vacuum insulating material applied thereto.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 단열재용 복합 필름의 일실시예를 나타내는 분해 단면도이다. Figure 3 is an exploded cross-sectional view showing an embodiment of a composite film for vacuum insulation according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 도시된 진공 단열재용 복합 필름(200)은 보호층(210), 배리어층(220) 및 실링층(230)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the
이하에서 '상부'는 진공 단열재의 바깥쪽 방향에 있는 면을 의미하고, '하부'는 진공 단열재의 안쪽 방향에 있는 면을 의미한다. Hereinafter, 'upper' means a surface in the outward direction of the vacuum insulator, and 'lower' means a surface in the inward direction of the vacuum insulator.
보호층Protective layer
보호층(Protecting layer; 210)은 외부 충격으로부터 표면이나 내부의 코어재 등을 보호하는 역할을 한다. 따라서, 보호층(210)은 내충격성이 우수한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The protecting
이러한 재질로는 나일론 필름이나 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름을 제시할 수 있다. 나일론 필름이나 PET 필름은 각각 한 겹의 필름으로도 보호층으로 이용할 수 있으며, 필요에 따라서는 두 겹 이상을 접착하여 보호층으로 이용할 수 있다. Such a material may be a nylon film or a polyethylene terephthalate (PET) film. Nylon film and PET film can be used as a protective layer, respectively, even one layer of film, and if necessary, two or more layers can be adhered to each other and used as a protective layer.
또한, 나일론 필름과 PET 필름을 접착하여 보호층으로 이용할 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, PET 필름(211)이 외측에 위치하여 외부에 노출되고, 나일론 필름(212)이 내측에 위치하도록 하여 보호층으로 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the nylon film and the PET film may be adhered to each other to be used as a protective layer. At this time, as shown in Figure 3, it is preferable that the
나일론 필름의 경우 신축성이 우수하여 내충격성이 우수한 장점이 있는 반면, 가스나 수분 차단 능력이 PET 필름에 비하여 상대적으로 떨어진다. 따라서, 내충격성이 우수하면서도 가스나 수분 등의 차단 능력이 우수한 PET 필름을 진공 단열재용 복합 필름의 최외곽에 배치하여 가스나 수분 등의 침투를 사전에 예방하는 것이 바람직하다. Nylon film has excellent elasticity and excellent impact resistance, while gas or water blocking ability is relatively inferior to PET film. Therefore, it is preferable to prevent the penetration of gas or moisture in advance by arranging a PET film excellent in impact resistance and excellent in blocking ability such as gas or moisture in the outermost portion of the composite film for vacuum insulation.
상기 보호층(210)의 두께는 PET 필름의 경우 5~25㎛, 나일론 필름의 경우 5~30㎛ 가 바람직하다. 각각의 필름이 상기 제시된 두께보다 얇을 경우 외부의 충격이나 스크래치 등에 의해 파손될 가능성이 커서 보호층 고유의 기능을 발휘하지 못하며, 각각의 필름이 상기 제시된 두께보다 두꺼울 경우 비용문제 및 진공단열재 제조 후 모서리 부분을 접을 때 오히려 알루미늄 증착층의 연신이 더 많이 발생할 수 있는 가능성이 있다. The thickness of the
배리어층Barrier layer
배리어층(Barrier layer; 220)은 보호층(210)의 하부에 접착되며, 내부 진공도 유지 및 외부의 가스 또는 수분 등의 유입을 차단하는 역할을 한다. The
배리어층(220)의 재질로 가장 많이 이용되는 것은 알루미늄 호일이다. 그러나, 알루미늄 호일의 경우 열전도효율이 높아서, 단열재의 열성능을 저해시킬 수 있고, 접힘 부분에서의 배리어성이 현저히 떨어져서 냉장고와 같이 장기 내구성이 요구되는 제품의 진공 단열재에 적용되기 어렵다. Aluminum foil is most commonly used as a material of the
따라서, 본 발명에서는 배리어층(220)의 재질로 배리어성이 우수한 알루미늄을 사용하되 호일(foil)이 아닌 증착층의 형태로 이용한다. Therefore, in the present invention, although the
이때, 알루미늄 증착층(222)을 적용한 후의 진공단열재 유효 열전도율은 0.005 W/mk 이하가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 진공단열재의 유효열전도율이 0.005 W/mk를 초과하게 되는 경우, 알루미늄 호일과 유사한 열전도율을 갖게 되므로 열성능의 저하를 막을 수 없다. 또한, 알루미늄 증착층(222)의 두께는 5~1000nm 인 것이 바람직하다. 알루미늄 증착층(222)의 두께가 5nm 미만일 경우, 그 두께가 너무 얇아서 균열이나 결함이 발생하고, 배리어 효과를 발휘하지 못하는 문제점이 있으며, 알루미늄 증착층(222)의 두께가 1000nm를 초과할 경우, 제조시간이 오래 걸리고 공정비용이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 발생한다. 또한 증착층의 두께가 1000nm 를 초과하여 10㎛ 에 가까우면, 열전도도가 높은 알루미늄 호일과의 차이가 거의 없어지므로 열이 전달에 의한 단열 효과가 저하될 수 있는 문제점이 있다. At this time, it is preferable that the vacuum thermal insulating material effective thermal conductivity after applying the
하기 표 1은 알루미늄 증착층 및 알루미늄 호일의 각 두께에 따른 진공단열재의 유효열전도율을 측정한 결과이다. 이때, 열전도 측정은 미국에너지부(Department of Energy; DOE) 기준을 따라 측정한 것이다.Table 1 shows the results of measuring the effective thermal conductivity of the vacuum insulating material according to the thickness of the aluminum deposition layer and the aluminum foil. In this case, the thermal conductivity is measured according to the Department of Energy (DOE) standards.
[표 1]TABLE 1
(nm)Aluminum deposition layer
(nm)
(nm)Aluminum foil
(nm)
(W/mK)Effective thermal conductivity
(W / mK)
상술한 바와 같이, 알루미늄 증착층(222)의 두께가 5~1000nm인 경우에는 열전도율이 0.005 W/mK 이하로 양호한 특성을 나타내었다. 이때, 비교예1 및 2의 경우는 열전도율이 낮지만, 그 두께가 너무 얇아서 배리어층으로서의 역할을 수행하지 못할 수 있다. 또한, 알루미늄 증착층(222)의 두께가 1000nm를 초과한 비교예 3 및 4에서는 열전도율이 비교적 높은 수치로 증가하게 되므로 열특성 개선의 효과가 떨어질 수 있으며, 알루미늄 호일을 사용한 비교예3 내지 비교예6의 경우에는 매우 높은 열전도율을 나타내므로, 열성능 개선이 이루어지지 않을 수 있다. As described above, when the thickness of the
한편, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 증착층(222)이 찢어질 경우, 찢어진 부위를 통하여 가스나 수분 등이 침투하여 진공 단열재의 장기 내구성을 저해할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 1A and 1B, when the
따라서, 본 발명에서는, 알루미늄 증착층(222)의 배리어 성능을 보완하기 위하여, 알루미늄 증착층(222)에 무기질층(221)을 접착하여 배리어층으로 이용한다. Therefore, in the present invention, in order to supplement the barrier performance of the
본 발명의 배리어층에 적용되는 무기질층(221)은 알루미나(Al2O3)와 실리카(SiOx)와 같은 배리어성이 우수한 무기질 성분으로 이루어진 무기질층(221)을 추가로 형성한다. The
이때, 보호층(210)이 PET 필름(211)과 나일론 필름(212)이 접착되어 형성되는 경우, 무기질층(221)은 나일론 필름(212)에 접착되도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 나일론 필름(212)이 없는 경우 무기질층(215)은 PET 필름(211)의 하부에 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 무기질층(221)이 PET 필름(211)의 상부에 형성되면 최외곽층에 무기질층이 위치하게 된다. 이 경우, 외부 충격이나 스크래치 등에 의해 무기질층이 파손되게 되어서 배리어 성능을 제대로 발휘할 수 없게 될 수 있으므로, 무기질층(221)은 보호층(210)과 알루미늄 증착층(222) 사이에 형성하는 것이 바람직하다. In this case, when the
또한, 무기질층(221)은 추가적으로 상기 보호층 보다 얇은 두께로 형성되는 PET 필름 또는 나일론 필름과 같은 일반 폴리머 필름을 기재로 하여 형성될 수 있다.In addition, the
한편, 무기질층(221)의 두께는 5~300 nm(나노미터)로 형성되는 것이 바람직하다. 무기질층(221)의 두께가 5 nm 미만일 경우 가스나 수분 등에 대한 배리어 성능을 제대로 발휘할 수 없다. 또한 무기질층(221)의 두께가 300nm를 초과할 경우, 배리어 성능은 충분히 발휘할 수 있으나, 무기질층(221) 형성을 위하여 과다한 공정비용이 소요되어 바람직하지 못하다.On the other hand, the thickness of the
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공단열재용 외피재의 주된 배리어 성능은 배리어층(220)의 알루미늄 증착층(222)에 의해 발휘될 수 있으며, 무기질층(221)은 알루미늄 증착층(222)의 배리어 성능을 보완해주는 것이므로 무기질층(221)은 5~300 nm 두께로 형성되면 충분하다. As described above, the main barrier performance of the outer cover material for the vacuum insulation material according to the present invention can be exhibited by the
여기서, 무기질층(221) 및 알루미늄 증착층(222)은 스퍼터링(sputtering) 방식, 가열에 의한 증착(evaporation) 방식, 플라즈마를 이용하여 증착하는 방식 등으로 형성될 수 있다. 무기질층(221)은 이들 증착 방법들 중에서 어떠한 증착 방법으로 형성되어도 무방하나, 배리어 성능이 가장 우수하다고 알려진 스퍼터링 방식으로 무기질층(221)을 형성하는 것이 가장 바람직하다.Herein, the
또한, 알루미늄 증착층(222)은 추가적으로 상기 보호층 보다 얇은 두께로 형성되는 PET 필름 또는 나일론 필름과 같은 일반 폴리머 필름을 기재로 하여 형성될 수 있다. 이와 같이, 무기질층(221) 및 알루미늄 증착층(222)은 기재 필름에 증착된 형태를 가짐으로써, 보다 안정적인 배리어 성능을 낼 수 있으며, 진공단열재의 내구성도 향상시킬 수 있다.In addition, the
실링층Sealing layer
실링층(Sealing layer; 230)은 배리어층(220) 하부에 접착되며, 코어재(미도시)의 표면에 밀착된다.The
상기 실링층(230)은 열융착이 쉽게 이루어질 수 있으면서 또한 실링성이 우수한 LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene), LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), CPP(Casting Polypropylene) 등이 단독으로 혹은 2종 이상이 혼합되어 이루어진 필름으로 형성되는 것이 바람직하다. The
상기 실링층(230)의 두께는 40~70㎛인 것이 바람직하다. 실링층(230)의 두께가 40㎛ 미만일 경우 실링층의 박리강도가 떨어져서 해당층의 역할을 발휘하지 못하며, 실링층(230)의 두께가 70㎛를 초과할 경우 비용 문제 및 실링층을 통해 외부의 가스나 수증기가 들어오는 양이 많아져서 진공단열재의 장기 내구성을 저하시키는 요인이 된다. The thickness of the
한편, 상수한 각각의 층을 형성하는 필름들은 접착층(201)에 의하여 서로 접착된다. 이때, 접착층(201)을 형성하기 위하여 이용할 수 있는 접착제는 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제, 아크릴계 접착제 등과 같은 범용 접착제가 이용될 수 있다. 이외에도 폴리염화비닐계 접착제, 에틸렌비닐아세테이트(EVA : Ethylene Vinyl Acetate)계 접착제, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 접착제, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET : Poly ethylene terephthalate) 등의 폴리에스테르계 접착제, 폴라아마이드계 접착제 등을 단독으로 혹은 2 종류 이상 혼합하여 이용할 수 있다. Meanwhile, the films forming the constant respective layers are adhered to each other by the
아울러, 본 발명에 따른 진공단열재는 상술한 보호층/배리어층/실링층의 복 합 필름을 외피재로 이용한다. 이때, 특히 코어재를 커버하는 외피재 중 배리어층은 알루미늄 증착층을 포함하여, 그 열적 특성을 양호하게 유지할 수 있다.In addition, the vacuum insulation material according to the present invention uses the above-described composite film of the protective layer / barrier layer / sealing layer as an outer covering material. In this case, in particular, the barrier layer of the outer cover material covering the core material may include an aluminum deposition layer, thereby maintaining its thermal characteristics well.
도 4는 본 발명에 따른 진공 단열재 및 열성능을 개략적으로 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing a vacuum insulator and thermal performance according to the present invention.
도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이 보호층(210)/배리어층(220)/실링층(230) 구조를 갖는 외피재(200)가 코어재(300)를 감싸는 형태로 본 발명에 따른 진공 단열재가 구비된다.Referring to FIG. 4, as described above, the
이때, 외피재(200)를 통하여 전달되는 열은 배리어층(220)에 포함되는 무기질층 및 알루미늄 증착층까지 전달되지 못하고, 대부분 보호층(210) 내에서 소실되는 것을 볼 수 있다. At this time, the heat transferred through the
또한, 일부 열이 알루미늄 증착층까지 전달되더라도, 상기 표 1에서와 같이 낮은 열전도율을 가지는 알루미늄 증착층에 의해서, 열이 분산되지 못하는 것을 볼 수 있다. In addition, even if some heat is transferred to the aluminum deposition layer, it can be seen that the heat is not dispersed by the aluminum deposition layer having a low thermal conductivity as shown in Table 1 above.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공 단열재용 복합 필름은 배리어층에 무기질층 및 알루미늄 증착층을 적용함으로써, 가스나 수분 등에 대한 우수한 배리어성을 나타낼 뿐만 아니라 열적으로도 우수한 단열성을 확보할 수 있다.As described above, by applying the inorganic layer and the aluminum deposition layer to the barrier layer, the composite film for vacuum insulation material according to the present invention can not only exhibit excellent barrier property against gas, moisture, etc., but also excellent thermal insulation property. .
또한 알루미나(Al2O3)와 실리카(SiOx)와 같은 배리어성이 우수한 무기질 성 분으로 알루미늄 증착층을 보호할 수 있도록 함으로써, 알루미늄 증착층이 찢어지는 경우에도 외피재의 배리어 성능을 보완하여, 가스나 수분 등에 대한 배리어성을 계속해서 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to protect the aluminum deposition layer with an inorganic component having excellent barrier properties such as alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiOx) to compensate for the barrier performance of the outer cover even when the aluminum deposition layer is torn, And the barrier property against moisture can be maintained.
따라서, 본 발명에 따른 복합 필름이 적용된 진공 단열재는 냉장고 등의 장기 내구성 및 우수한 열성능이 요구되는 제품에 적용하기에 적합하다. Therefore, the vacuum insulator to which the composite film according to the present invention is applied is suitable for application to products requiring long-term durability and excellent thermal performance such as refrigerators.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.
도 1a는 알루미늄 호일을 접은 후 다시 폈을 때의 사진.Figure 1a is a photograph of when the aluminum foil folded back after folding.
도 1b는 상기 도 1a의 모서리 부분을 확대한 사진. FIG. 1B is an enlarged photograph of the corner portion of FIG. 1A; FIG.
도 2는 종래 기술에 따른 진공 단열재에서 열이 전달되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which heat is transferred in the vacuum insulator according to the prior art.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진공 단열재용 복합 필름의 일실시예를 나타내는 분해 단면도.Figure 3 is an exploded cross-sectional view showing one embodiment of a composite film for vacuum insulation material according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 진공 단열재 및 열성능을 개략적으로 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view schematically showing a vacuum insulator and thermal performance according to the present invention.
Claims (21)
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