JP2002310385A

JP2002310385A - 真空断熱構造体

Info

Publication number: JP2002310385A
Application number: JP2001117715A
Authority: JP
Inventors: Shukichi Kawamura; 修吉河村
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2021-04-17
Also published as: JP4642265B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスバリア性、耐熱性および耐ピンホール性
に優れた真空断熱構造体を得ること。【解決手段】最外層に熱可塑性樹脂層、中間層にガス
バリア層および最内層にヒートシール層を有する多層フ
ィルムの、ヒートシール層同士をヒートシールしてなる
袋に断熱物質を充填した後、開口部をヒートシールして
得られる真空断熱構造体であって、前記ガスバリア層
が、バリア性樹脂（Ａ）７０〜９５重量％および粒子径
０．５〜２．５μｍの無機フィラー（Ｂ）５〜３０重量
％からなる樹脂組成物でなる延伸フィルムからなり、か
つ、前記延伸フィルムの、外層側に金属が真空蒸着され
ていることを特徴とする真空断熱構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバリア性、耐
熱性および耐ピンホール性に優れた真空断熱構造体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境の保護、特に省エネルギ
ーの観点から、優れた真空断熱構造体が求められてい
る。例えば、冷蔵庫用の断熱材や、住宅断熱壁用の断熱
パネルとして好適な真空断熱構造体として、芯材と、前
記芯材を外包する外被材とを備え、前記外被材が、蒸着
層を有するラミネートフィルムどうし、もしくは蒸着層
を有するラミネートフィルムと、金属箔を有するラミネ
ートフィルムとを、熱溶着によって袋状にしたものであ
り、前記蒸着層を有するラミネートフィルムが、熱溶着
層と、ガスバリア層と、最外層とからなり、前記ガスバ
リア層が、エチレンービニルアルコール共重合体樹脂か
らなるプラスチックフィルムの片側にＡｌ（アルミニウ
ム）蒸着を施したものであり、かつ、Ａｌ蒸着を施した
面が熱溶着層側に設けられていることを特徴とする真空
断熱構造体などが知られている（特開平１０−１２２４
７７号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
真空断熱構造体には、耐ピンホール性および耐熱性が、
必ずしも十分とはいえなかった。本発明の目的は、ガス
バリア性、耐熱性および耐ピンホール性に優れた真空断
熱構造体を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、最外層に熱可
塑性樹脂層、中間層にガスバリア層および最内層にヒー
トシール層を有する多層フィルムの、ヒートシール層同
士をヒートシールしてなる袋に断熱物質を充填した後、
開口部をヒートシールして得られる真空断熱構造体であ
って、前記ガスバリア層が、バリア性樹脂（Ａ）７０〜
９５重量％および粒子径０．５〜２．５μｍの無機フィ
ラー（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂組成物でなる延
伸フィルムからなり、かつ、前記延伸フィルムの、外層
側に金属が真空蒸着されていることを特徴とする真空断
熱構造体に関する。

【０００５】好適な実施態様では、本発明に用いられる
バリア性樹脂（Ａ）がが、ポリビニルアルコール系樹脂
またはポリメタキシリレンアジパミドであり、より好適
な実施態様では、エチレン−ビニルアルコール共重合体
またはポリメタキシリレンアジパミドであり、特に好適
にはエチレン含有量５〜６０モル％、ケン化度９０％以
上のエチレン−ビニルアルコール共重合体である。

【０００６】好適な実施態様では、本発明に用いられる
無機フィラー（Ｂ）がタルクである。

【０００７】好適な実施態様では、本発明の真空断熱構
造体の最外層を構成する熱可塑性樹脂層が、高密度ポリ
エチレン、ポリアミドおよびポリエステルからなる群よ
り選ばれる少なくとも１種であり、より好適な実施態様
では、ポリアミドまたはポリエステルである。また、好
適な実施態様では、本発明の真空断熱構造体の最内層を
構成するヒートシール層が、ポリプロピレン、低密度ポ
リエチレンおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体からな
る群より選ばれる少なくとも一種である。

【０００８】また、好適な実施態様では、本発明で用い
られる断熱物質が、グラスウール、ロックウール、スチ
レンフォーム、ウレタンフォーム、ケイソウ土およびケ
イ酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種
である。

【０００９】好適な実施態様では、延伸フィルムに真空
蒸着されている金属がアルミニウムである。また、好適
な実施態様では、延伸フィルムが、少なくとも一軸方向
に２倍以上延伸された延伸フィルムである。

【００１０】好適な実施態様では、本発明の真空断熱構
造体は、ヒートシール層同士をヒートシールしてなる袋
に断熱物質を充填した後、開口部をヒートシールするに
あたり、真空度１Ｔｏｒｒ以下の真空度下でヒートシー
ルすることを特徴とする。

【００１１】好適な実施態様では、本発明の真空断熱構
造体は、炊飯器または卓上湯沸器の断熱構造体に用いら
れる。別の好適な実施態様では、本発明の真空断熱構造
体は、冷凍用容器または冷蔵用容器の断熱構造体に用い
られる。また、別の好適な実施態様では、本発明の真空
断熱構造体は、建材の断熱構造体に用いられる。さら
に、別の好適な実施態様では、本発明の真空断熱構造体
は、鉄道車輌または自動車の断熱構造体の断熱構造体に
用いられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるバリア性樹脂
（Ａ）は、ガスバリア性を有する樹脂である。かかるバ
リア性樹脂（Ａ）としては、酸素透過量が５０ｍｌ・２
０μｍ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ（２０℃−６５％ＲＨで
測定した値）以下であることが好ましい。酸素透過量の
上限はより好適には１０ｍｌ・２０μｍ／ｍ²・ｄａｙ
・ａｔｍ以下であり、さらに好適には５ｍｌ・２０μｍ
／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、特に好適には１ｍ
ｌ・２０μｍ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下である。

【００１３】また、本発明に用いられるバリア性樹脂
（Ａ）として、ポリビニルアルコール系樹脂および／ま
たはポリメタキシリレンアジパミドを用いることが好適
である。

【００１４】本発明に用いられるポリビニルアルコール
系樹脂とは、ビニルエステル重合体、またはビニルエス
テルと他の単量体との共重合体をアルカリ触媒等を用い
てケン化して得られる樹脂のことを指す。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。

【００１５】また、本発明に用いられるポリビニルアル
コール系樹脂のビニルエステル成分のケン化度は好適に
は９０％以上であり、より好適には９５％以上であり、
更に好適には９９％以上である。ケン化度が９０モル％
未満では、高湿度下でのガスバリア性が低下する虞があ
る。なおここで、ポリビニルアルコール系樹脂がケン化
度の異なる２種類以上のポリビニルアルコール系樹脂の
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。かかるポリビニルアルコール系
樹脂のケン化度は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）法により求め
ることができる。

【００１６】本発明に用いられるポリビニルアルコール
系樹脂としては、溶融成形が可能で、かつ優れたガスバ
リア性を有する観点から、エチレン−ビニルアルコール
共重合体（以下、ＥＶＯＨと略記することがある）が好
適である。

【００１７】本発明に用いられるＥＶＯＨとしては、エ
チレン−ビニルエステル共重合体をケン化して得られる
ものが好ましく、その中でも、エチレン含有量は５〜６
０モル％であることが好ましい。良好な延伸性を得る観
点からは、エチレン含有量の下限はより好適には１５モ
ル％以上であり、さらに好適には２５モル％以上であ
る。また、ガスバリア性の観点からは、エチレン含有量
の上限はより好適には５５モル％以下であり、さらに好
適には５０モル％以下である。エチレン含有量が５モル
％未満の場合は溶融成形性が悪化する虞があり、６０モ
ル％を超えるとガスバリア性が不足する虞がある。

【００１８】さらに、本発明に用いられるＥＶＯＨのビ
ニルエステル成分のケン化度は好ましくは９０％以上で
ある。ビニルエステル成分のケン化度は、より好ましく
は９５％以上であり、最適には９９％以上である。ケン
化度が９０％未満では、ガスバリア性、熱安定性が不充
分となる虞がある。

【００１９】ＥＶＯＨ製造時に用い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
は共重合成分としてビニルシラン化合物０．０００２〜
０．２モル％を含有することができる。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出来る。

【００２０】さらに、本発明の目的を阻外しない範囲内
でＥＶＯＨにホウ素化合物をブレンドすることもでき
る。ここでホウ素化合物としては、ホウ酸類、ホウ酸エ
ステル、ホウ酸塩、水素化ホウ素類等が挙げられる。具
体的には、ホウ酸類としては、オルトホウ酸、メタホウ
酸、四ホウ酸などが挙げられ、ホウ酸エステルとしては
ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリメチルなどが挙げられ、
ホウ酸塩としては上記の各種ホウ酸類のアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、ホウ砂などが挙げられる。こ
れらの化合物のうちでもオルトホウ酸（以下、単にホウ
酸と表示する場合がある）が好ましい。

【００２１】ＥＶＯＨにホウ素化合物をブレンドする場
合、ホウ素化合物の含有量は好ましくはホウ素元素換算
で２０〜２０００ｐｐｍ、より好ましくは５０〜１００
０ｐｐｍである。この範囲内でホウ素化合物をブレンド
することで加熱溶融時のトルク変動が抑制されたＥＶＯ
Ｈを得ることができる。２０ｐｐｍ未満ではそのような
効果が小さく、２０００ｐｐｍを超えるとゲル化しやす
く、成形性不良となる場合がある。

【００２２】また本発明の目的を阻外しない範囲内で熱
安定剤、酸化防止剤をＥＶＯＨにブレンドする事もでき
る。

【００２３】本発明に用いられるバリア性樹脂（Ａ）の
中でも、ガスバリア性の観点からエチレン−ビニルアル
コール共重合体（ＥＶＯＨ）およびポリメタキシリレン
アジパミド（ＭＸＤ−６）が好適であり、特にエチレン
含有量５〜６０モル％、ケン化度９０％以上のＥＶＯＨ
を用いることが好ましい。

【００２４】本発明に用いられる粒子径０．５〜２．５
μｍの無機フィラー（Ｂ）の好ましい例としては、マイ
カ、セリサイト、ガラスフレークおよびタルクが挙げら
れるが、これらに限定されない。これらの無機フィラー
は単独で用いることもできるし、また複数種で用いるこ
ともできる。上記に例示した無機フィラー（Ｂ）の中で
も、重量平均アスペクト比（α）が大きく、ガスバリア
性および耐ピンホール性に特に優れた延伸フィルムが得
られる観点から、タルクを用いることが特に好ましい。

【００２５】本発明に用いられる無機フィラー（Ｂ）の
重量平均アスペクト比（α）は５以上が好適であり、更
に好適には１０以上であり、最適には１３以上である。
無機フィラー（Ｂ）の重量平均アスペクト比（α）が５
未満では酸素バリア性の付与効果が小さくなる虞があ
る。

【００２６】本発明における無機フィラー（Ｂ）の重量
平均アスペクト比（α）とは、重量平均フレーク径Ｌ
と、以下の方法により測定される無機フィラーの重量平
均フレーク厚さｄより（１）式を用いて算出される値で
ある。 α＝Ｌ／ｄ（１）（１）式における無機フィラー（Ｂ）の重量平均フレー
ク径Ｌは、粉体を各種目開きのマイクロシーブまたはフ
ルイで分級し、その結果をＲｏｓｉｎ‐Ｒａｍｍｌａｒ
線図にプロットし、測定に供した粉体の全重量の５０重
量％が通過するマイクロシーブまたはフルイの目開きＬ
₅₀に相当する値である。すなわち粉体の重量平均フレー
ク径Ｌは（２）または（３）式で定義される。Ｌ＝Ｌ₅₀（マイクロシーブの場合）（２）Ｌ＝２^0.5・Ｌ₅₀（フルイの場合）（３）ここで、粉体のうち粒度の大きい部分についてはフルイ
によって分級されるものであり、粒度の細かい部分につ
いてはマイクロシーブによって分級されるものである。

【００２７】一方、無機フィラーの重量平均フレーク厚
さｄとは、Ｃ．Ｅ．Ｃａｐｅｓらの報告による水面単粒
子膜法｛Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｆｕｎｄａｍ．，
Ｖｏｌ．１２，Ｎｏ．２，１２４−１２６頁（１９７
３）参照｝により測定されるフレークの水面での占有面
積Ｓを用いて以下の（４）式より算出される値である。ｄ＝Ｗ／｛ρ（１−ε）・Ｓ｝（４）ここでＷは測定に供した粉体の重量、ρは粉体の比重、
（１−ε）は粉体が水面上で最密充填状態をとった場合
の占有率であり、粉体に関しては（１−ε）を０．９と
して計算した。

【００２８】また、バリア性樹脂（Ａ）との親和性を向
上させ延伸時の穴開きを防止するために、無機フィラー
（Ｂ）の表面を表面処理剤（例えばシラン系カップリン
グ剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カ
ップリング剤等）で処理することが好ましい。

【００２９】本発明に用いられる無機フィラー（Ｂ）の
粒子径は０．５〜２．５μｍであり、好ましくは０．８
〜２．５μｍ、更に好ましくは０．８〜１．８μｍであ
る。なお、本発明における無機フィラー（Ｂ）の粒子径
とは、前述の重量平均フレーク径Ｌのことを指す。無機
フィラー（Ｂ）の粒子径が０．５μｍに満たない場合
は、ガスバリア性の改善効果が不充分なものとなる。

【００３０】また、無機フィラー（Ｂ）の粒子径は２．
５μｍ以下であることが極めて重要である。無機フィラ
ー（Ｂ）の粒子径が２．５μｍを超える場合はバリア性
樹脂（Ａ）および無機フィラー（Ｂ）からなる樹脂組成
物の延伸性が不満足なものとなる虞があるため、該樹脂
組成物からなる延伸フィルムを製造する際に、延伸処理
工程でフィルムの破れを生じたり、また、延伸後の膜厚
が不均一になることがある。

【００３１】本発明の真空断熱構造体のガスバリア層を
構成する延伸フィルムは、バリア性樹脂（Ａ）７０〜９
５重量％および粒子径０．５〜２．５μｍの無機フィラ
ー（Ｂ）５〜３０重量％からなる樹脂組成物を成形して
なる。該樹脂組成物における（Ａ）および（Ｂ）の配合
比は、好適には（Ａ）８０〜９３重量％および（Ｂ）７
〜２０重量％であり、より好ましくは（Ａ）８５〜９３
重量％および（Ｂ）７〜１５重量％である。

【００３２】（Ｂ）の含有量が３０重量％を超える場合
は、該樹脂組成物からなる延伸フィルムを製造する際に
充分な延伸性が得られず、表面凹凸が激しくなることが
ある他、フィルムの破断を生じることがある。また、他
の基材等と貼り合わせる際に、表面形状が不良なために
皺が多発することがある。

【００３３】また、本発明においては、（Ｂ）の含有量
が５重量％以上であることが極めて重要である。（Ｂ）
の含有量が５重量％に満たない場合は、充分なガスバリ
ア性および耐ピンホールに優れた真空断熱構造体が得ら
れない。

【００３４】近年、省エネルギーの重要性はますます高
まっており、真空断熱構造体はさまざまな分野で利用さ
れるようになっている。このように、使用用途が広がっ
た結果、従来の利用法では顕在化していなかった問題が
生じている。一つは、衝撃や屈曲に対する耐ピンホール
性の問題であり、もう一つは、耐熱性の問題である。ま
ず、耐ピンホール性の問題について説明する。

【００３５】近年、複雑な形状の物品に対してもかかる
真空断熱構造体が利用されるようになったため、真空断
熱構造体は必要に応じて折り曲げなどが為され、物品の
構造に沿った形状に変形されて用いられるようになって
いる。具体的には、炊飯器や卓上湯沸器などに用いられ
る場合、真空断熱構造体は、円筒状の成形品の周囲を、
帯のように囲む形で設置される。このため、真空断熱構
造体は、かかる屈曲に対しても、耐ピンホール性を維持
することが求められるようになっている。

【００３６】また、真空断熱構造体は、燃料電池用の断
熱材などにも用いられるが、かかる燃料電池を動力源と
する自動車の開発も近年では盛んに進められている。近
年、自動車の車内空間の効率的な活用が特に重要視され
ており、限られたスペースに各種部品を詰め込むため
に、自動車の構成部品（燃料タンクなど）は複雑な形状
を取ることが多い。燃料電池およびその周辺部品も例外
ではなく、限られた空間に押し込められるため、複雑な
形状を取ることが多い。そのため、真空断熱構造体も、
それに応じて平坦ではない構造をとることが多い。そし
て、自動車用途にかかる真空断熱構造体を用いた場合、
走行中の振動や衝撃により、前記真空断熱構造体にピン
ホールなどに代表される損傷を生じることがある。

【００３７】また、近年では柔軟性を要求される用途に
も真空断熱構造体が用いられるようになっている。具体
的には、保冷ボックスの上部開口部を覆う蓋部分などで
ある。前記蓋部分はシート状あるいはフィルム状であ
り、内容物を充填した保冷ボックスを運搬するときに
は、前記蓋部分は面ファスナーなどを用いてボックス本
体に装着されている。そして、前記蓋部分は、内容物を
出し入れするときは、省スペースのために巻き取られて
いることが多く、頻繁に屈曲される。

【００３８】さらに、蓋材に限らず、容器本体がフレキ
シブルな、断熱構造を有する包装容器も存在する。この
ような包装容器は、必要に応じて、例えば冷たい缶ビー
ルのような保冷が要求される内容物や、あるいは宅配ピ
ザのような保温が要求される内容物が充填される。かか
るフレキシブルな包装容器は、使用後は折り畳むなどし
て省スペース化を図ることができ、保管の際に有利であ
る。このように、真空断熱構造体の使用用途が広がった
結果、真空断熱構造体が、優れた耐ピンホール性を有す
ることが強く求められるようになっている。

【００３９】従来、上記のようなフレキシブルな包装容
器およびフレキブルな蓋材の構成材としては、アルミ箔
あるいはアルミ箔を積層した熱可塑性樹脂からなるフィ
ルムなどが用いられてきた。しかしながら、かかるアル
ミ箔やアルミ箔を積層したフィルムは、上記のような屈
曲等を受けたときの耐ピンホール性が必ずしも充分とは
言えず、アルミ箔の厚みを大きくする必要があり、経済
的に不利な面があった。

【００４０】さらに、アルミ箔は熱伝導率が大きい(ア
ルミの熱伝導率は約２００Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、
プラスチックは約０．２３Ｗ／ｍ・Ｋ、空気で約０．０
２Ｗ／ｍ・Ｋ)ため、かかるアルミ箔からなる層の厚み
が多きなると、熱が金属部分を伝って移動しやすく、断
熱性能が低下するいわゆるヒートブリッジが発生する虞
があった。

【００４１】また、前述の特開平１０−１２２４７７号
公報に記載されている真空断熱構造体は、ガスバリア層
としてエチレン−ビニルアルコール共重合体を用いてい
るが、本発明で特定する無機フィラーを配合することに
ついては記載がない。そして、かかる無機フィラーを配
合しないＥＶＯＨフィルムをガスバリア層とした場合、
真空断熱構造体の耐ピンホール性は不満足なものとなる
（本願比較例２参照）。

【００４２】そこで、本発明者が鋭意検討を行った結
果、バリア性樹脂（Ａ）７０〜９５重量％および粒子径
０．５〜２．５μｍの無機フィラー（Ｂ）５〜３０重量
％からなる樹脂組成物でなる延伸フィルムを中間層とす
る真空断熱構造体が、ガスバリア性および耐ピンホール
性に優れることを見出した。

【００４３】本発明の効果を奏するためには、上記のよ
うに、延伸フィルムを構成する樹脂組成物が無機フィラ
ー（Ｂ）を特定量配合してなることが必須である。さら
に、少なくとも一軸方向に２倍以上延伸してなる延伸フ
ィルムであることが特に好ましい

【００４４】上記の延伸フィルムは、ガスバリア性およ
び機械強度をさらに向上させる観点から、熱処理を施す
ことが好ましい。本発明における熱処理温度とは、熱処
理工程において、延伸フィルムを所定時間加熱直後の延
伸フィルムの表面温度を測定した値を指す。熱処理温度
は特に限定されないが、下式（５）を満たす条件で行う
ことが好ましい。０≦Ｔ_m−Ｔ₁≦８０（５）ただし、Ｔ_m：バリア性樹脂（Ａ）の融点（℃）Ｔ₁：熱処理温度（℃）である。なお、本発明でいうバリア性樹脂（Ａ）の融点
は、バリア性樹脂（Ａ）をＪＩＳＫ７１２１に記載の方
法にて測定した値をいう（温度の校正にはイリジウムと
鉛を用いた）。また、本発明における熱処理温度とは、
熱処理工程において、延伸フィルムを所定時間加熱直後
の延伸フィルムの表面温度を測定した値を指す。

【００４５】前記延伸フィルムの厚みは特に限定されな
い。しかしながら、前述の通り、真空断熱構造体は、し
ばしば折り曲げや屈曲などにより変形させた状態で用い
られることがあるため、変形のさせ易さの観点から、前
記延伸フィルムの厚みは５〜５０μｍであることが好ま
しく、１０〜２０μｍであることがより好ましい。かか
る膜厚みにおいても、本発明に用いられる延伸フィルム
は、充分なガスバリア性および耐ピンホール性に優れて
いる。

【００４６】続いて、耐熱性の問題について説明する。
前述した特開平１０−１２２４７７号公報には、真空断
熱構造体の好適な用途として、冷蔵庫用の真空断熱構造
体または住宅断熱壁用の真空断熱構造体などが例示され
ている。かかる用途では、真空断熱構造体が、加熱条件
下（例えば、１００℃前後の加熱条件下など）に晒され
ることはない。

【００４７】一方、上記した以外の真空断熱構造体の用
途としては、炊飯器や卓上湯沸器の断熱構造体などが挙
げられる。かかる用途に用いた場合には、真空断熱構造
体は、長時間、加熱条件下に晒される。また、真空断熱
構造体のさらに別な用途として、自動車用断熱構造体お
よび鉄道車両用断熱構造体などがあげられる。これら
は、自動車または鉄道車両の主に屋根部分に使用され、
冷暖房の効率向上に寄与する。かかる用途に用いられた
真空断熱構造体は、直射日光に曝露される自動車または
鉄道車両の屋根部分（主として熱伝導性の良好な金属か
らなる）の極めて近傍に配置されるため、特に夏期など
において、やはり長時間加熱条件下に晒される。

【００４８】本発明者が詳細な検討を行った結果、特開
平１０−１２２４７７号公報に記載されているような、
芯材と、前記芯材を外包する外被材とを備え、前記外被
材が、蒸着層を有するラミネートフィルムどうし、もし
くは蒸着層を有するラミネートフィルムと、金属箔を有
するラミネートフィルムとを、熱溶着によって袋状にし
たものであり、前記蒸着層を有するラミネートフィルム
が、熱溶着層と、ガスバリア層と、最外層とからなり、
前記ガスバリア層が、エチレンービニルアルコール共重
合体樹脂からなるプラスチックフィルムの片側にＡｌ蒸
着を施したものであり、かつ、Ａｌ蒸着を施した面が熱
溶着層側に設けられている真空断熱構造体では、１００
℃を超える加熱条件下に長時間曝露させた場合に、真空
断熱構造体を構成する外被材が劣化し、ガスバリア層の
酸素透過量が経時的に増大していくことが明らかになっ
た（本願比較例１参照）。

【００４９】そこで、本発明者がさらなる検討を行った
結果、上記のような構造を有する真空断熱構造体におい
て、ガスバリア層を構成する延伸フィルムに対して金属
蒸着を施す面を、熱溶着層側ではなく外層側にすること
により、著しく耐熱性が向上することを見出した。

【００５０】本発明の真空断熱構造体を構造するガスバ
リア層の酸素透過量の上限は１．０ｍｌ／ｍ²・ｄａｙ
・ａｔｍ以下であることが好ましく、さらに好適には
０．５ｍｌ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、特に好
適には０．１ｍｌ／ｍ²・ｄａｙ・ａｔｍ以下である。

【００５１】本発明のガスバリア層を構成する、前記延
伸フィルムは、外層側に金属が真空蒸着されていること
を特徴とする。金属をフィルム表面に蒸着することは、
輻射熱を遮蔽する意味からも必要である。金属の蒸着層
の厚みは、０．０４μｍ〜０．０９μｍであることが好
ましい。厚みが０．０４μｍ未満の場合は、ガスバリア
性および水分遮断性の改善効果が不充分になる虞があ
り、厚みが０．０９μｍを超える場合は、屈曲によりひ
び割れが生じやすくなる虞がある他、ヒートブリッジが
発生し易くなり、断熱効果が低下する虞がある。前記の
真空蒸着は、公知の方法で行うことができる。また、真
空蒸着する金属としては、比重が軽く、光沢性とに富む
観点からアルミニウムが特に好適である。さらに、アル
ミニウムは柔軟性に富み、真空断熱構造体の耐ピンホー
ル性を低下させないという観点からも好ましい。

【００５２】本発明の真空断熱構造体の最外層を構成す
る熱可塑性樹脂は、特に限定されない。耐熱強度および
耐寒強度を有した、ヒートシール層よりも融点が高い材
料が好ましい。具体的には、高密度ポリエチレン、ポリ
アミド、ポリエステルなどが好適なものとして例示さ
れ、機械強度の観点からは、ポリアミドまたはポリエス
テルがより好ましい。特に、本発明の真空断熱構造体の
最外層として、二軸延伸ポリアミドフィルムまたは二軸
延伸ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。

【００５３】また、本発明の真空断熱構造体の最内層を
構成するヒートシール層も特に限定されない。ヒートシ
ール強度の観点からは、ポリオレフィンが好適であり、
ポリプロピレン、低密度ポリエチレンおよびエチレン−
酢酸ビニル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも
１種を用いることがより好ましく、ポリプロピレンが特
に好ましい。特に、ヒートシール強度の観点からは、本
発明の真空断熱構造体の最内層を構成するヒートシール
層として、上記に例示した熱可塑性樹脂からなる無延伸
フィルムを用いることが好ましい。

【００５４】また、本発明に用いられる断熱物質も、特
に限定されないが、グラスウール、ロックウール、スチ
レンフォーム、ウレタンフォーム、ケイソウ土およびケ
イ酸カルシウムからなる群より選ばれる少なくとも一種
であることが好ましい。断熱効果を重視する観点から
は、断熱物質としてケイソウ土またはケイ酸カルシウム
を用いることが好ましい。

【００５５】本発明の真空断熱構造体を構成する多層フ
ィルムの製造方法は、特に限定されない。しかしなが
ら、中間層であるガスバリア層は延伸フィルムからな
り、最内層であるヒートシール層は無延伸であることが
好ましいため、各層を、有機チタン化合物、イソシアネ
ート化合物、ポリエステル系化合物等の公知の接着剤を
用いてラミネートする方法（ドライラミネート法）等が
特に推奨される。

【００５６】得られた多層フィルムのヒートシール層同
士をヒートシールして、三方袋を作製し、断熱物質を充
填した後に開口部をヒートシールすることで、本願発明
の真空断熱構造体が得られる。三方袋を作製する際に
は、二枚の前記多層フィルムを合わせて任意の三辺にお
いてヒートシール層同士をヒートシールしても良いし、
一枚の前記多層フィルムを折り曲げ、任意の二辺におい
てヒートシール層同士をヒートシールしても良い。ま
た、好適な実施態様では、本発明の真空断熱構造体は、
三方袋に断熱物質を充填した後に開口部をヒートシール
する工程において、真空下でヒートシールを行うことに
より得られる。開口部をヒートシールする際の真空度
は、１Ｔｏｒｒ以下が好ましく、０．８Ｔｏｒｒ以下が
より好ましく、０．６Ｔｏｒｒ以下がさらに好ましく、
０．３Ｔｏｒｒ以下であることが特に好ましい。なお、
ここで前記真空度は、ピラニー真空計を用いて測定した
値である。

【００５７】

【実施例】本発明における各種試験方法は以下の方法に
したがって行った。なお部、％とあるのは、特に断りの
ない限りいずれも重量基準である。

【００５８】実施例１バリア性樹脂（Ａ）としてエチレン含有量３２モル％、
ケン化度９９．５モル％のＥＶＯＨ（融点１８３℃）、
無機フィラー（Ｂ）として粒子径１．５μｍ、重量平均
アスペクト比１５のタルク（富士タルク工業（株）製、
ＬＭＳ−２００）を用いた。前記ＥＶＯＨ９０重量部お
よび前記タルク１０重量部をタンブラーで混合した後、
ベント式二軸押出機を用いて２３０℃でペレット化し
た。得られたペレットを一軸押出機を用いて２３０℃で
フラットダイから溶融押出し、温度２０℃の冷却ロール
に接触させ、厚さ１３５μｍの延伸原反を得た。得られ
た延伸原反の表面は、平滑でブツがなく、厚薄精度も良
好であった。

【００５９】次いで、延伸原反の水分を１５％に調湿し
て、東洋精機（株）製の２軸延伸装置を用い、予熱８０
℃（２０秒間）、延伸温度８０℃、延伸倍率９倍（縦
３．０倍×横３．０倍）、延伸速度１ｍ／分で同時二軸
延伸して、厚み１５μｍの延伸フィルムを得た。得られ
た延伸フィルムを木枠に固定して、温度１４０℃・１０
分間の熱処理を行い、延伸フィルムを得た。上記の延伸
フィルムを用いて、以下の方法に従って耐ピンホール性
を評価した。

【００６０】＜耐ピンホール性の評価＞２１ｃｍ×３０
ｃｍにカットしたフィルムを４５枚作製し、それぞれの
フィルムを２３℃−５０％ＲＨに調湿した後、ＡＳＴＭ
Ｆ３９２−７４に準じて、理学工業（株）製ゲルボフレ
ックステスターを使用し、屈曲回数２００回、２２５
回、２５０回、３００回、３５０回、４００回、５００
回、６２５回および７５０回屈曲させた後、ピンホール
の数を測定した。それぞれの屈曲回数において、測定を
５回行い、その平均値をピンホール個数とし、さらに屈
曲回数（Ｐ）を横軸に、ピンホール数（Ｎ）を縦軸に取
り、上記測定結果をプロットして、ピンホール数が１個
の時の屈曲回数（Ｎｐ１）を外挿により求めた。本実施
例における、ピンホール数が１個の時の屈曲回数（Ｎｐ
１）は２３０回だった。

【００６１】続いて、上記作成した延伸フィルムの片面
に、日本真空技術(株)製ＥＷＡ−１０５を用いて、厚み
が０．０５〜０．０６μｍとなるようにアルミニウムを
真空蒸着した。このようにして得られた、金属蒸着され
た延伸フィルムをガスバリア層とし、厚さ６０μｍの無
延伸ポリプロピレンフィルム（東洋紡績(株)製、Ｐ１１
２０）および厚さ１２μｍのポリエステル延伸フィルム
（東洋紡績(株)製、Ｅ５１００）と、接着剤を用いてド
ライラミネートにより積層し、多層フィルムを得た。前
記多層フィルムの層構成は、ポリエステル延伸フィルム
／ガスバリア層／無延伸ポリプロピレンフィルムであ
り、前記ガスバリア層の金属蒸着面が、ポリエステル延
伸フィルム側になるように積層した。接着剤は、武田薬
品工業製、タケラック、Ａ３８５／Ａ５０を用いて塗布
量を固形分４ｇ／ｍ²とし、温度を７０℃でラミネート
し、４０℃で５日間エージングした。

【００６２】上記の方法で得られた多層フィルムを２１
ｃｍ×３０ｃｍに裁断したものを２枚、無延伸ポリプロ
ピレンフィルム層同士を内面として３方を１０ｍｍ幅で
ヒートシールして３方袋を作製した。開口部から断熱物
質として、多孔質珪酸カルシュウム粉末（予め１２０
℃、３時間乾燥を行い、真空度０．１Ｔｏｒｒで室温ま
で冷却したもの）を充填し、真空包装機（Frimark GmbH
製、VAC-STAR 2500型）で温度２０℃、内部圧力０．１
Torrの状態で密封して真空断熱構造体を作成した。な
お、真空度は、ピラニー真空計を用いて測定した。

【００６３】以上のようにして得られた真空断熱構造体
を１５個準備し、熱風乾燥器（１４０℃）内に放置し、
所定の時間（５００時間、１０００時間、１５００時
間、３０００時間）加熱処理を行った（ｎ＝３）。

【００６４】当該加熱処理された真空断熱構造体を構成
する多層フィルムの中心部付近を１５ｃｍ×９ｃｍの大
きさに切り取り、ＭＯＤＥＲＮＣＯＮＴＲＯＬＳＩ
ＮＣ．製酸素透過量測定装置ＭＯＣＯＮＯＸ−ＴＲＡ
Ｎ２／２０型（検出限界値０．０１ｍｌ／ｍ²・ｄａｙ
・ａｔｍ）を用い、２０℃−６５％ＲＨ条件でＪＩＳＫ
７１２６（等圧法）に記載の方法に準じて測定した。結
果を表１に示す。

【００６５】比較例１実施例１において、ポリエステル延伸フィルム／ガスバ
リア層／無延伸ポリプロピレンフィルムの層構成を有す
る多層フィルムを作製するにあたり、前記ガスバリア層
の金属蒸着面が、無延伸ポリプロピレンフィルム側にな
るように積層した以外は、実施例１と同様に多層フィル
ムおよび真空断熱構造体を作製し、加熱処理試験を行っ
た。評価結果を表１に示す。

【００６６】比較例２エチレン含有量３２モル％、ケン化度９９．５モル％の
ＥＶＯＨ（融点１８３℃）を一軸押出機を用いて２３０
℃でフラットダイから溶融押出し、温度２０℃の冷却ロ
ールに接触させ、厚さ１３５μｍの延伸原反を得た。得
られた延伸原反の表面は、平滑でブツがなく、厚薄精度
も良好であった。

【００６７】次いで、延伸原反の水分を１５％に調湿し
て、東洋精機（株）製の２軸延伸装置を用い、予熱８０
℃・２０秒間、延伸温度８０℃、延伸倍率９倍（縦３．
０倍×横３．０倍）、延伸速度１ｍ／分で同時二軸延伸
して、厚み１５μｍの延伸フィルムを得た。得られた延
伸フィルムを木枠に固定して、温度１４０℃・１０分間
の熱処理し、延伸フィルムを得た。また、２１ｃｍ×３
０ｃｍにカットされた上記延伸フィルムを４５枚作製
し、それぞれのフィルムを２３℃−５０％ＲＨに調湿し
た後、ＡＳＴＭＦ３９２−７４に準じて、理学工業
（株）製ゲルボフレックステスターを使用し、屈曲回数
１００回、１１０回、１２５回、１５０回、１７５回、
２００回、２２５回、２５０回および３００回屈曲させ
た後の、直径２ｍｍ以上のピンホールの数を測定した。
それぞれの屈曲回数において、測定を５回行い、その平
均値をピンホール個数とした。

【００６８】屈曲回数（Ｐ）を横軸に、ピンホール数
（Ｎ）を縦軸に取り、上記測定結果をプロットし、ピン
ホール数が１個の時の屈曲回数（Ｎｐ１）を外挿により
求めた。本比較例の延伸フィルムのＮｐ１は１３０回で
あった。

【００６９】また、上記のようにして得られた、無機フ
ィラー（Ｂ）を含有しないＥＶＯＨをガスバリア層とし
た以外は、実施例１と同様に多層フィルムおよび真空断
熱構造体を作製し、加熱処理試験を行った。評価結果を
表１に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】以上のように、本発明の構成を満たす実施
例１の真空断熱構造体はガスバリア性および耐ピンホー
ル性に優れ、かつ、長時間の加熱処理によっても高度な
ガスバリア性を有するという優れた耐熱性を示した。こ
れに対し、延伸フィルムの金属蒸着面が、ヒートシール
層側に設けられた比較例１の真空断熱構造体は、実施例
１の真空断熱板と比較して、加熱処理によりガスバリア
性が大きく低下していた。また、ガスバリア層として、
無機フィラー（Ｂ）を配合しないＥＶＯＨを用いた比較
例２では、実施例１の真空断熱板と比較して、耐ピンホ
ール性が大きく劣った。

【００７２】

【発明の効果】本発明の真空断熱構造体は、ガスバリア
性、耐熱性および耐ピンホール性に優れており、保温用
あるいは保冷用の真空断熱構造体等に好適に用いられ
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６１Ｄ 17/12 Ｂ６１Ｄ 17/12 ４Ｂ０５５Ｃ０８Ｊ 5/18 ＣＥＸＣ０８Ｊ 5/18 ＣＥＸ４Ｆ０７１Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 ４Ｊ００２Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｓ 77/06 77/06 101/00 101/00 Ｅ０４Ｂ 1/76 Ｅ０４Ｂ 1/76 ＢＷ 1/80 1/80 ＤＦ１６Ｌ 59/04 Ｆ１６Ｌ 59/04 59/08 59/08 59/10 59/10 Ｆ２５Ｄ 23/06 Ｆ２５Ｄ 23/06 ＶＦターム(参考） 2E001 DD01 FA03 FA16 GA22 GA23 GA24 HA21 HB04 HD03 HD09 HE08 JA06 JA22 JA25 JD02 3D023 BA05 BB29 BB30 BC01 BD01 BE03 BE04 3H036 AA08 AA09 AB03 AB12 AB13 AB14 AB18 AB24 AB25 AC01 AE02 3L102 JA01 LB39 LC23 LE04 MA01 MA02 MA03 MB22 MB24 4B002 AA12 AA21 BA07 BA22 CA32 4B055 AA05 AA35 BA23 4F071 AA02 AA29 AA55 AB26 AD02 AE17 AF08 BA01 BB06 BB08 BC01 BC02 4J002 AA011 BE031 CL031 DJ046 DJ056 DL006 FA016 FA086 FD016 GG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】最外層に熱可塑性樹脂層、中間層にガス
バリア層および最内層にヒートシール層を有する多層フ
ィルムの、ヒートシール層同士をヒートシールしてなる
袋に断熱物質を充填した後、開口部をヒートシールして
得られる真空断熱構造体であって、前記ガスバリア層
が、バリア性樹脂（Ａ）７０〜９５重量％および粒子径
０．５〜２．５μｍの無機フィラー（Ｂ）５〜３０重量
％からなる樹脂組成物でなる延伸フィルムからなり、か
つ、前記延伸フィルムの、外層側に金属が真空蒸着され
ていることを特徴とする真空断熱構造体。
【請求項２】バリア性樹脂（Ａ）が、ポリビニルアル
コール系樹脂および／またはポリメタキシリレンアジパ
ミドである請求項１記載の真空断熱構造体。
【請求項３】バリア性樹脂（Ａ）が、エチレン含有量
５〜６０モル％、ケン化度９０％以上のエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体である請求項１記載の真空断熱構
造体。
【請求項４】無機フィラー（Ｂ）がタルクである請求
項１〜３のいずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項５】最外層を構成する熱可塑性樹脂層が、高
密度ポリエチレン、ポリアミドおよびポリエステルから
なる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜４
のいずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項６】最内層を構成するヒートシール層が、ポ
リオレフィンである請求項１〜５のいずれか１項に記載
の真空断熱構造体。
【請求項７】断熱物質が、グラスウール、ロックウー
ル、スチレンフォーム、ウレタンフォーム、ケイソウ土
およびケイ酸カルシウムからなる群より選ばれる少なく
とも一種である請求項１〜６のいずれか１項に記載の真
空断熱構造体。
【請求項８】延伸フィルムに真空蒸着されている金属
がアルミニウムである請求項１〜７のいずれか１項に記
載の真空断熱構造体。
【請求項９】延伸フィルムが、少なくとも一軸方向に
２倍以上延伸された延伸フィルムである請求項１〜８の
いずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項１０】ヒートシール層同士をヒートシールし
てなる袋に断熱物質を充填した後、開口部をヒートシー
ルするにあたり、真空度１Ｔｏｒｒ以下の真空度下でヒ
ートシールすることを特徴とする、請求項１〜９のいず
れか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項１１】炊飯器または卓上湯沸器の断熱構造体
に用いる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空断
熱構造体。
【請求項１２】冷凍用容器または冷蔵用容器の断熱構
造体に用いる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真
空断熱構造体。
【請求項１３】建材の断熱構造体に用いる請求項１〜
１０のいずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項１４】鉄道車輌または自動車の断熱構造体に
用いる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の真空断熱
構造体。