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JP2014081070A - 真空断熱構造体用外装袋および真空断熱構造体 - Google Patents

真空断熱構造体用外装袋および真空断熱構造体 Download PDF

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JP2014081070A
JP2014081070A JP2013147392A JP2013147392A JP2014081070A JP 2014081070 A JP2014081070 A JP 2014081070A JP 2013147392 A JP2013147392 A JP 2013147392A JP 2013147392 A JP2013147392 A JP 2013147392A JP 2014081070 A JP2014081070 A JP 2014081070A
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heat insulating
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vinyl alcohol
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JP2013147392A
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Inventor
Hiroyuki Nakajima
寛幸 中島
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Mitsubishi Chemical Corp
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

【課題】耐剥離性を有し、更に長期間使用した際にも断熱性能に優れた真空断熱構造体用外装袋及び真空断熱構造体を提供する。
【解決手段】基材フィルム(A)/金属又は金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]を含有してなることを特徴とする真空断熱構造体用外装袋およびそれを用いてなる真空断熱構造体。
【選択図】なし

Description

本発明は、真空断熱構造体用外装袋および真空断熱構造体に関し、更に詳しくは、ガスバリア性フィルムとなる、金属又は金属酸化物からなる蒸着層を有する基材フィルムの蒸着層とビニルアルコール系フィルム等、蒸着層の上に積層されるガスバリア層との接着性に優れ、更に断熱性能にも優れた真空断熱構造体用外装袋及びそれを用いた真空断熱構造体に関するものである。
従来、冷蔵庫や電気ポットの断熱材、あるいは住宅用断熱壁用の断熱パネルとしては、ポリウレタンフォームを用いた断熱体が利用されてきたが、近年これに代わる、優れた材料として、グラスウール、酸化珪素、発砲樹脂などの断熱性材料を芯材とし、これをガスバリア性ラミネートフィルムで密封し且つ内部を真空とした真空断熱構造体が用いられるようになってきた。
かかる真空断熱構造体では、ガスバリア性ラミネートフィルムとしてビニルアルコール系樹脂フィルムや蒸着層などを設けた多層フィルムが用いられており、ビニルアルコール系樹脂フィルムとしては、ポリビニルアルコール樹脂からなるフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体からなるフィルムなどが用いられている。
これらのビニルアルコール系樹脂フィルムや蒸着層を用いた多層フィルムからなる真空断熱構造体としては、例えば、断熱性材料と、前記断熱性材料を外包する外被材とを備え、前記外被材が、蒸着基材フィルムとガスバリア性フィルムとシール層とからなる多層フィルムのシール層どうしを熱融着により貼り合わせて得られた袋状多層構造体である、真空断熱構造体が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、従来の蒸着層を含む多層フィルムからなる真空断熱構造体では、蒸着層とその上に積層されるフィルム層との接着性を向上する目的で、蒸着層或いは貼り合わせるフィルムの表面に前処理として、コロナ処理を施したり、ポリエステル樹脂やポリエーテル樹脂を主剤としてウレタン系硬化剤を用いるようなコーティング剤で薄膜層を設けたりすることが行われている(例えば、特許文献2参照)
特開2009−241328 特開2008−110604
しかしながら、コロナ処理を施したり、ウレタン系硬化剤を用いてなるコーティング剤で薄膜層を設けたりする方法では、蒸着基材フィルムの蒸着層とその上に積層されるフィルムとの接着性が十分とは言えず、長期間使用した際に、接着面の剥離等が生じ、真空断熱構造体としての断熱性能が低下してしまうおそれがあり、更に優れた接着性及び断熱性能を有する真空断熱構造体が求められている。
そこで、本発明では、このような背景下において、蒸着基材フィルムの蒸着層とその上に積層されるガスバリア層との接着性に優れ、長期間使用した際にも断熱性能に優れた真空断熱構造体用外装袋およびそれを用いた真空断熱構造体を提供することを目的とするものである。
しかるに、本発明者は、かかる事情を鑑み鋭意研究を重ねた結果、蒸着基材フィルムの蒸着層上にビニルアルコール系樹脂層を設けることにより、かかる蒸着層とその上に積層されるビニルアルコール系樹脂フィルム等のガスバリア層との接着性に優れたものとなり、真空断熱構造体としての断熱性能に非常に優れた真空断熱構造体用外装袋が得られることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の要旨は、基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]を含有してなる真空断熱構造体用外装袋に関するものである。
更に、本発明では、上記の層構成を有する積層体[I]を含有してなる真空断熱構造体用外装袋により、断熱性材料が包装されてなる真空断熱構造体も提供するものである。
本発明の真空断熱構造体用外装袋および真空断熱構造体は、基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]を含有することにより、蒸着層とビニルアルコール系フィルム等、蒸着層の上に積層される層との接着性に優れ、長期間使用した際にも断熱性能に優れた効果を示すものである。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の真空断熱構造体用外装袋は、特定の層構成を有する積層体[I]を含有してなるものである。
本発明の積層体[I]は、基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有するものである。
本発明における基材フィルム(A)としては、真空断熱構造体用外装袋を作製する際に用いる基材フィルムとして公知一般の基材フィルムを用いることができ、例えば、ポリエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリエーテル系フィルム、ポリウレタン系フィルムを挙げることができる。中でも、ポリエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルムを使用することが、加工性、耐久性および経済性の点で好ましく、特にはポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましく、殊にはポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
また、上記フィルムは延伸処理を施されたものを用いることがフィルム表面の平滑性や、連続塗工機や連続貼合機への適用性の点から好ましく、特には二軸延伸フィルムを用いることが好ましい。
かかる基材フィルムの厚みとしては、通常、5〜100μmであり、好ましくは5〜50μm、特に好ましくは、5〜30μmである。かかる厚みが厚すぎると、真空断熱構造体に仕上げた場合に外装袋に入るシワの部分へ集中する応力が増大しピンホールの発生する可能性が高まる傾向があり、薄すぎると真空断熱構造体に仕上げた場合の外装袋としての強度が充分に得られず、加工中および使用中に破袋する傾向がある。
本発明における蒸着層(B)は、上記基材フィルム(A)の少なくとも一方の面に蒸着処理を施してなる層であり、真空断熱構造体用外装袋を作製する際に用いられる公知一般の蒸着層であればよく、好ましくは金属または金属酸化物からなる蒸着層である。
なお、上記の蒸着層(B)は、真空断熱構造体用外装袋の層構成において、ガスバリア性の目的のために形成される層であり、真空断熱構造体として優れたガスバリア性を持たせ、断熱性能を発揮させるものである。
かかる蒸着層を形成する金属または金属酸化物としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、コバルト、クロム、スズ、インジウム、亜鉛などの金属、或いはかかる金属の酸化物を用いることができる。これらのなかでも、アルミニウム、金、銀、スズが好ましく用いられ、特にアルミニウムが、コストの面から好ましく用いられる。
かかる金属または金属酸化物の蒸着方法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法、高周波誘導加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸着法などの一般的な真空蒸着法を用いることができる。
また、上記蒸着層(B)は、一度の蒸着処理で得られたものであってもよいし、複数回にわたり蒸着処理を繰り返して得られたものであってもよい。
かかる金属または金属酸化物が蒸着されて形成される蒸着層(B)の厚みは、好ましくは200〜1000Å、特に好ましくは300〜800Åである。蒸着層(B)の厚みが薄すぎると、熱放射特性が得られにくい傾向があり、厚すぎるとその厚みを得るための蒸着時間が長すぎて、蒸着時の熱的な影響が大きくなりすぎる傾向があり、工業的に好ましくない傾向がある。
また、基材フィルムに蒸着処理を施す前に、基材フィルムの表面に前処理をすることも可能であり、かかる前処理としては、例えば、コロナ処理等の基材そのものの活性化を促す方法と、ポリエステル樹脂やポリエーテル樹脂を主剤としたウレタン系硬化剤を用いるようなコーティング剤で薄膜層を形成する方法等を挙げることができる。
本発明においては、上記の蒸着層(B)にビニルアルコール系樹脂層(C)を設けることを最大の特徴とするものであり、これにより、蒸着層面とその上に積層されるビニルアルコール系樹脂フィルム(D)との接着性に優れたものとなる。
本発明で用いられるビニルアルコール系樹脂層(C)としては、ビニルアルコール系樹脂を用いて形成される。
ビニルアルコール系樹脂は、ビニルエステル単位がケン化されてなるビニルアルコール単位を有するものであればよく、好ましくは平均ケン化度が90モル%以上、特に好ましくは95モル%以上、更に好ましくは97モル%以上である。
ビニルアルコール系樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂(以下、PVA系樹脂と略記することがある)や、エチレン−ビニルアルコール系樹脂(以下、EVOH系樹脂と略記することがある)を挙げることができ、中でも、PVA系樹脂であることが特に好ましい。
まず、PVA系樹脂について説明する。
PVA系樹脂は水(温水も含む。)に溶解し得る熱可塑性樹脂であり、本発明で用いられるPVA系樹脂としては、PVAや変性PVAが挙げられ、かかる変性PVAとしては、共重合変性品と後変性品とを挙げることができる。PVAは、酢酸ビニルを単独重合し、更にそれをケン化して製造される。共重合変性PVA系樹脂は、酢酸ビニルと酢酸ビニルと共重合可能な不飽和単量体を共重合させた後ケン化して製造されるものであり、その変性量としては本発明の効果を損なわない範囲内であり、通常10モル%未満である。
上記酢酸ビニルと共重合可能な不飽和単量体としては、例えばエチレンやプロピレン、イソブチレン、α−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等のオレフィン類、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類およびそのアシル化物などの誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ウンデシレン酸等の不飽和酸類、その塩、モノエステル、あるいはジアルキルエステル、ジアセトンアクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸類あるいはその塩等が挙げられる。
また、PVA系樹脂として、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂を用いることもでき、かかる側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂は、例えば、(ア)酢酸ビニルと3,4−ジアセトキシ−1−ブテンとの共重合体をケン化する方法、(イ)酢酸ビニルとビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化及び脱炭酸する方法、(ウ)酢酸ビニルと2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソランとの共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法、(エ)酢酸ビニルとグリセリンモノアリルエーテルとの共重合体をケン化する方法、等により得られる。
本発明において、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂を用いる場合には、側鎖1,2−ジオール構造含有量は、0.01〜20モル%であることが良好な接着性を得るという点で好ましく、特には0.2〜15モル%、更には0.5〜12モル%が好ましい。
上記PVA系樹脂の中でも、本発明においては、側鎖に1,2−ジオール構造を有するPVA系樹脂を用いることが接着性の点で好ましい。
更に、変性PVAとしては、PVAを後変性することにより製造することもできる。かかる後変性の方法としては、PVAをアセト酢酸エステル化、アセタール化、ウレタン化、エーテル化、グラフト化、リン酸エステル化、オキシアルキレン化する方法等が挙げられる。
本発明においては、上記PVA系樹脂の平均重合度が300〜4000であることが好ましく、更に好ましい範囲は500〜3800、特に好ましい範囲は1000〜2600であり、平均ケン化度が90〜100モル%であることが好ましく、更に好ましい範囲は、95〜100モル%、特に好ましい範囲は99〜100モル%である。かかる平均重合度が低すぎると凝集力が低下して、形成される樹脂層そのものの強度が低下するとともに蒸着層に対する密着性も低下する傾向にあり、平均重合度が高すぎると樹脂層を形成するための樹脂溶液の調整の段階で粘度が上昇し、ポットライフが低下するとともに薄層に形成することが難しくなる傾向にある。平均ケン化度が低すぎると得られた樹脂層の耐水性が低下する傾向にある。
また、上記PVA系樹脂の4重量%水溶液の粘度としては、0.1〜400mPa・s(20℃)が好ましく、更には2〜200mPa・s(20℃)、特には4〜100mPa・s(20℃)が好ましい。該粘度が低すぎると樹脂層の強度や密着性が低下する傾向があり、高すぎると樹脂層が厚くなってしまい所望の厚みで安定して形成することが難しくなる傾向がある。
なお、上記粘度は、JIS K6726に準じて測定されるものである。
これらのPVA系樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。
次に、EVOH系樹脂について説明する。
EVOH系樹脂は、エチレンとビニルエステル系モノマーを共重合させた後にケン化させることにより得られる、水(温水も含む。)には溶解しない熱可塑性樹脂であり、エチレンとビニルエステル系モノマーとの重合は、公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合などにより行うことができる。
上記ビニルエステル系モノマーとしては、一般的に酢酸ビニルが用いられるが、他のビニルエステル系モノマー、例えばギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等の脂肪族ビニルエステル、安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステル等の、通常炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜10、特に好ましくは炭素数4〜7の脂肪族ビニルエステルを用いてもよい。これらのモノマーは通常単独で用いるが、必要に応じて複数種を同時に用いてもよい。
EVOH系樹脂のエチレン含有量は、通常20〜60モル%であり、特には下限が25モル%以上であることが好ましく、さらには30モル%以上であることが特に好ましい。また、ガスバリア性の観点からは、エチレン含有量は55モル%以下であることが好ましく、さらには50モル%以下であることが特に好ましい。エチレン含有量が多すぎるとガスバリア性が低下する傾向がある。
なお、かかるEVOH系樹脂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。
前記EVOH系樹脂におけるビニルエステル成分の平均ケン化度は、JIS K6726(ただしEVOH樹脂は水/メタノール溶媒に均一に溶解した溶液にて)に基づいて計測した値で、通常90〜100モル%、好ましくは95〜100モル%、特に好ましくは99〜100モル%である。かかる平均ケン化度が低すぎた場合にはガスバリア性、熱安定性、耐湿性等が低下する傾向がある。
前記EVOH系樹脂のメルトフローレート(MFR)(210℃、荷重2160g)は、通常0.5〜100g/10分であり、好ましくは1〜50g/10分、特に好ましくは2〜35g/10分である。MFRが大きすぎる場合には、塗工性が不安定となる傾向があり、小さすぎる場合には粘度が高すぎて流動不良が生じて、ハジキ・膜厚不良などの外観不良を発生する傾向がある。
EVOH系樹脂には、本発明の目的を阻外しない範囲内で、酸化防止剤、色剤、紫外線吸収剤、スリップ剤、帯電防止剤、可塑剤、硼酸等の架橋剤、無機充填剤、無機乾燥剤等の各種添加剤、ポリアミド、ポリオレフィン、高吸水性樹脂等の各種樹脂を配合してもよい。
また、EVOH系樹脂には、加熱溶融する場合には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、本発明の目的を阻外しない範囲内で加熱溶融する場合に安定性を向上させるためにEVOH系樹脂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、例えば、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、例えば、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)であることが好ましい。
EVOH系樹脂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50〜1000ppm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EVOH系樹脂を得ることができる。ホウ素化合物の含有量が少なすぎると添加効果が小さく、多すぎるとゲル化しやすく、成形性不良となる場合がある。
さらに、本発明の効果が阻害されない範囲で、エチレン、ビニルエステル系モノマー以外に、他のエチレン性不飽和単量体を共重合していてもよい。他のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類、3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1,2−ジオール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類やそのエステル化物、アシル化物などの誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜18のモノまたはジアルキルエステル類等が挙げられる。
さらに、本発明に用いられるEVOH系樹脂は、公知の方法にてウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化など「後変性」されていてもよい。
また、EVOH系樹脂として、側鎖に1,2−ジオール構造を有するEVOH系樹脂を用いることも好ましく、側鎖1,2−ジオール構造含有は、0.01〜20モル%であることが良好な樹脂層を形成するという点で好ましく、特には、0.2〜15モル%、更には0.5〜10モル%が好ましい。
上記EVOH系樹脂の中でも、本発明においては、側鎖に1,2−ジオール構造を有するEVOH系樹脂を用いることが接着性の点で好ましい。
これらのEVOH系樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。
本発明においては、上記ビニルアルコール系樹脂を蒸着層(B)上に積層し、ビニルアルコール系樹脂層(C)を形成するのであるが、通常は、積層用の原液として、ビニルアルコール系樹脂濃度が5〜70重量%、好ましくは10〜60重量%のビニルアルコール系樹脂溶液を調製する。ビニルアルコール系樹脂が、例えば、PVA系樹脂の場合は通常、水により調製され、EVOH系樹脂の場合は通常、水−アルコール、特には水−低級アルコールの混合溶媒により濃度調整される。
かかるビニルアルコール系樹脂溶液には、本発明の効果を損なわない範囲でエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール類の可塑剤やフェノール系、アミン系等の抗酸化剤、リン酸エステル類等の安定剤、着色料、香料、増量剤、消包剤、剥離剤、紫外線吸収剤、無機粉体、界面活性剤等の通常の添加剤を適宜配合しても差し支えない。また、澱粉、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のPVA系樹脂以外の他の水溶性樹脂を混合してもよい。
ビニルアルコール系樹脂層(C)の積層方法については、例えば、(1)上記ビニルアルコール系樹脂溶液を、グラビアコーターにて蒸着層(B)上に塗布し、乾燥することで、ビニルアルコール系樹脂層(C)を形成する方法や、(2)ビニルアルコール系樹脂を押出機を用いて溶融押出して成形する方法等のコート法が挙げられるが、中でも樹脂層(コート層)の厚み均一性の点から(1)の方法が好ましい。
かかるビニルアルコール系樹脂層(C)の厚みは、好ましくは0.5〜30μmであり、特に好ましくは1〜28μmであり、更に、ビニルアルコール系樹脂層(C)を塗布法により形成する場合には、好ましくは2〜10μm、殊には3〜8μmである。ビニルアルコール系樹脂層(C)の厚みが薄すぎると、ガスバリア性が低下すると共に蒸着層(B)とビニルアルコール系樹脂フィルム(D)との接着性が低下する傾向があり、厚すぎると、樹脂層の柔軟性が損なわれ、剥離が発生しやすくなる傾向がある。
本発明で用いられるビニルアルコール系樹脂フィルムは(D)は、更にガスバリア性を向上させるためのフィルムである。
かかるビニルアルコール系樹脂フィルム(D)は、上述のビニルアルコール系樹脂と同様のものを用いて製膜することができ、具体的には、PVA系樹脂や、EVOH系樹脂を挙げることができる。
本発明においては、ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)に用いるPVA系樹脂の平均重合度が1100以上、平均ケン化度が90モル%以上であることが好ましく、平均重合度の更に好ましい範囲は1100〜4000、特に好ましい範囲は1200〜2600であり、平均ケン化度の更に好ましい範囲は95〜100モル%、特に好ましい範囲は99〜100モル%である。かかる平均重合度が低すぎるとフィルムとしたときの機械強度が低下する傾向にあり、平均重合度が高すぎると製膜および延伸時の加工性が低下する傾向にある。平均ケン化度が低すぎると耐水性が低下し、ガスバリア性の湿度による変化が著しくなる傾向にある。なお、上記平均重合度及び平均ケン化度は、JIS K6726に準じて測定される。
また、上記PVA系樹脂の4重量%水溶液の粘度としては、2.5〜100mPa・S(20℃)が好ましく、更には2.5〜70mPa・s(20℃)、特には2.5〜60mPa・s(20℃)が好ましい。該粘度が低すぎるとフィルム強度等の機械的物性が低下する傾向があり、高すぎるとフィルムへの製膜性が低下する傾向がある。
なお、上記粘度はJIS K6726に準じて測定されるものである。
これらのPVA系樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混合して用いることもできる。
本発明において、ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)に用いるEVOH系樹脂のエチレン含有量は通常20〜60モル%であり、良好な延伸性を得る観点からは、エチレン含有量は25モル%以上、さらには30モル%以上であることが特に好ましい。また、ガスバリア性の観点からは、エチレン含有量が55モル%以下、さらには50モル%以下であることが特に好ましい。エチレン含有量が少なすぎると溶融成形性が低下する傾向があり、多すぎるとガスバリア性が低下する傾向がある。
なお、かかるEVOH系樹脂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。
また、かかるEVOH系樹脂の平均ケン化度は、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。平均ケン化度が低すぎると、高湿度下でのガスバリア性が低下する傾向がある。
かかるEVOH系樹脂の好適なMFR(230℃、2160g荷重)は、通常1〜50g/10分であり、より好適には3〜40g/10分、更に好適には5〜30g/10分である。
これらのEVOH系樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、2種以上を混同して用いることもできる。
本発明では、上記ビニルアルコール系樹脂を用いてフィルム製膜するのであるが、かかる製膜方法も公知のものでよく、例えば、ドラム、エンドレスベルト等の金属面上にビニルアルコール系樹脂溶液を流延してフィルム形成する流延式成形法、あるいは押出機により溶融押出する溶融成形法によって製膜される。
かかるビニルアルコール系樹脂フィルムは、無延伸フィルムとして用いてもよいが、通常一軸延伸或いは二軸延伸フィルムとして用いることが好ましく、特にガスバリア性の点から、二軸延伸フィルムとして用いるのが好ましい。かかる一軸および二軸延伸フィルムの流れ方向(MD方向)の延伸倍率としては2.5〜5倍であることが好ましい。
かかる延伸処理方法は、通常行われる一軸延伸方法や、同時二軸延伸、逐次二軸延伸など、公知方法に従い行うことが可能である。
本発明においては、かかる二軸延伸ビニルアルコール系樹脂フィルムの中でも、二軸延伸PVA系フィルム、二軸延伸EVOH系フィルムが、特に好ましく用いられ、特には二軸延伸PVA系フィルムが好ましく用いられる。以下、これら二軸延伸フィルムの具体的な製法について説明する。
まず、二軸延伸PVA系フィルムについて説明する。
上記PVA系樹脂を用いて、PVA系フィルム(延伸前PVA系フィルム)を製膜するわけであるが、通常は、製膜用の原液として、PVA系樹脂濃度が5〜70重量%、好ましくは10〜60重量%のPVA系樹脂−水の組成物を調製する。
かかるPVA系樹脂−水組成物には、本発明の効果を損なわない範囲でエチレングリコール、グリセリン、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール類の可塑剤やフェノール系、アミン系等の抗酸化剤、リン酸エステル類等の安定剤、着色料、香料、増量剤、消包剤、剥離剤、紫外線吸収剤、無機粉体、界面活性剤等の通常の添加剤を適宜配合しても差し支えない。また、澱粉、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等のPVA系樹脂以外の他の水溶性樹脂を混合してもよい。
PVA系フィルムの製膜法については、特に限定されないが、上記PVA系樹脂−水組成物を押出機に供給して溶融混練した後、Tダイ法、インフレーション法により押出し製膜し、乾燥する方法が好ましい。
かかる方法における押出機内での溶融混練温度は、50〜170℃、特には55〜160℃が好ましい。かかる温度が低すぎるとフィルム肌の不良を招き、高すぎると発泡現象を招く傾向にある。また、製膜後のフィルムの乾燥については、70〜120℃で行うことが好ましく、更には80〜100℃で行うことが好ましい。
上記で得られたPVA系フィルムに対して、更に二軸延伸を施すことにより、本発明で好ましく用いられる二軸延伸PVA系フィルムとなる。
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。
かかる逐次二軸延伸あるいは同時二軸延伸を行うにあたっては、PVA系フィルムの含水率を5〜30重量%、特には20〜30重量%に調整しておくことが好ましい。含水率の調整は、乾燥前のPVA系フィルムを引き続き乾燥する方法、含水率5重量%未満のPVA系フィルムを水に浸漬あるいは調湿等を施す方法等により行うことができる。かかる含水率が低すぎても、高すぎても延伸工程でMD方向、TD方向の延伸倍率を高めることができない傾向がある。
更に、二軸延伸を施した後は、熱固定を行うことが好ましく、かかる熱固定の温度は、PVA系樹脂の融点より低い温度を選択することが好ましく、特には140〜250℃であることが好ましい。熱固定温度が、融点より80℃以上低い温度の場合は、寸法安定性が悪く収縮率が大きくなる傾向があり、一方、融点より高い場合は、フィルムの厚み変動が大きくなる傾向がある。また、熱固定時間は1〜30秒間であることが好ましく、より好ましくは5〜10秒間である。
また、必要に応じて、熱変形性をさらに減少させる目的で、かかる二軸延伸PVA系フィルムに、水溶液への接触および乾燥の加工を施すことも可能である。水溶液との接触においては、通常5〜60℃、好ましくは10〜50℃の水溶液が用いられ、水溶液との接触時間は、水溶液の温度に応じて適宜選択されるが、工業的には10〜60秒であることが好ましい。
かかる水溶液との接触方法については、例えば、水溶液への浸漬や水溶液の噴霧、水溶液の塗布、スチーム処理などが挙げられ、これらを併用することもできる。水溶液との接触の後、工業的には、エアーシャワー等で非接触的に表面の付着水を取り除き、次いでニップロール等で接触的な水分除去を次に行うことが好ましい。また、乾燥機の種類としては、例えば、金属ロールやセラミックロール等に直接接触して乾燥する方法、あるいは非接触型の乾燥機を用いる方法などが挙げられる。
かかる水溶液との接触と乾燥の後に、得られた二軸延伸PVA系フィルムを再度巻き取ってロール状とする場合は、フィルムの水分量を通常3重量%以下、好ましくは0.1〜2重量%にすることが望まれる。かかる水分量が多すぎるとフィルムロールの中でフィルム同士が密着してしまう傾向があり、再度加工のための巻き出しを行う際にフィルムが破損するなどの問題を発生するおそれがある。
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。
次に、二軸延伸EVOH系フィルムについて説明する。
上記EVOH系樹脂を用いて、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。
上記EVOH系樹脂を用いて、EVOH系フィルムを製膜する際には、主に溶融成形が用いられる。以下に溶融成形方法について説明する。
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EVOH系フィルムが得られるわけであるが、該フィルムに対しては、更に、二軸延伸、好ましくは逐次二軸延伸を施すことにより、二軸延伸EVOH系フィルムとすることができる。
かかる二軸延伸の面積倍率については、好ましくは3倍以上、より好ましくは6倍以上、特に好ましくは9倍以上であることが、ガスバリア性および機械強度の観点から重要である。なお、上限値は通常25倍である。延伸する方法としては、ダブルバブル法、テンター法、ロール法等の一軸または二軸延伸する方法等公知の延伸方法を採用することができ、二軸延伸の場合は、同時延伸、逐次延伸のいずれの方式も採用出来る。
また、延伸前の原反フィルムに予め含水させておくことで容易な連続延伸が可能となり、延伸前の原反フィルムの水分率としては、2〜30重量%が好ましく、特には5〜30重量%が好ましく、更には10〜30重量%が好ましい。水分率が少なすぎると、延伸斑が残りやすく、また特にテンターで延伸する場合、グリップに近い部分の延伸倍率が高くなるために、グリップ近辺での破れが生じやすくなることがある。一方、水分率が高すぎると、延伸された部分の弾性率が低く、未延伸部分との差が十分でなく、延伸斑が残りやすくなることがある。
かかる延伸温度に関しては、延伸前の原反フィルムの水分率によって多少異なるが、一般に50〜130℃の範囲が適応可能である。特に同時二軸延伸においては、70〜100℃の範囲において、厚み斑の少ない二軸延伸EVOH系フィルムが得られやすく、逐次二軸延伸においては、ロールでの長手方向の延伸において70〜100℃、テンターでの幅方向の延伸において80〜120℃の温度範囲で行うことにより、厚み斑の少ない二軸延伸EVOH系フィルムが得られやすい。
そして、二軸延伸EVOH系フィルムの製造に関するさらに重要な因子としては、延伸後の熱処理と、その熱処理の結果として得られる二軸延伸EVOH系フィルムの密度および水分率がある。熱処理は、EVOHの融点より5℃〜40℃低い温度で、5〜20秒間行われることが好ましい。熱処理温度が低すぎると、熱処理が不十分なため、蒸着工程に耐えるだけの耐熱性および充分なガスバリア性が得られないことがある。一方、熱処理温度が高すぎると、部分的に延伸効果が低減されることがある。
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。
本発明においては、上記ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)には金属或いは金属酸化物を蒸着させる蒸着処理が施されていてもよい。
上記蒸着層は、一度の蒸着処理で得られたものであってもよいし、複数回にわたり蒸着処理を繰り返して得られたものであってもよい。
かかる金属或いは金属酸化物が蒸着されて形成される蒸着層の厚みは、好ましくは200〜1000Å、特に好ましくは300〜800Åである。蒸着層の厚みが薄すぎると、熱放射特性が得られにくい傾向があり、厚すぎるとその厚みを得るための蒸着時間が長すぎて、蒸着時の熱的な影響が大きくなりすぎる傾向があり、工業的に好ましくない傾向がある。
また、ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)に蒸着処理を施す前に、フィルムの表面に前処理をすることも可能であり、かかる前処理としては、例えば、コロナ処理等の基材そのものの活性化を促す方法と、ポリエステル樹脂やポリエーテル樹脂を主剤としウレタン系硬化剤を用いるようなコーティング剤で薄膜層を形成する方法等を挙げることができる。
本発明で用いられるビニルアルコール系樹脂フィルム(D)の厚みとしては、通常5〜100μm、好ましくは8〜50μm、特に好ましくは10〜30μmであることが、工業的な生産性の面で有利である。また、二軸延伸PVA系フィルムを用いる際のフィルムの厚みは、好ましくは5〜50μm、特に好ましくは8〜30μm、更に好ましくは10〜20μmであり、二軸延伸EVOH系フィルムを用いる際のフィルムの厚みは、好ましくは5〜50μm、特に好ましくは10〜40μm、更に好ましくは10〜30μmである。かかる厚みが厚すぎると工業的にコストアップとなると共にラミネートして形成される積層体[I]が硬くなり過ぎて、真空包装時の形状追従性が低下して、場合によって一部が破損する可能性が高まる傾向があり、薄すぎるとフィルムの一部に欠損が発生したり極端な薄膜箇所が発生したりして必要なバリア性が得難くなる傾向がある。
本発明において、ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)を積層する方法としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂を溶解した水溶液の接着剤を用いるウェットラミネート法などがあるが、例えば、水、またはポリビニルアルコール樹脂を溶解した水溶液を用いるウェットラミネート方などがあるが、特にこの方法に限られるものではない。
本発明におけるシール層(E)としては、通常、シール強度の観点からポリオレフィン系樹脂層からなる層であることが好ましく、中でもポリプロピレンや高密度ポリエチレンや、低密度ポリエチレンが好ましく用いられる。また、ポリオレフィン系樹脂以外として、エチレン−酢酸ビニル共重合体なども好適に用いられる。
本発明においては、シール層(E)を形成するに当たり、(1)上記シール層を形成する樹脂を用いて、別途フィルムを作製しておき、外装袋の内側となる面に更に積層することもでき、また、(2)外装袋の内側となる面に直接溶融押出形成にて積層することもできるが、(1)のほうがシール性の点で好ましい。
シール層(E)の厚みは、通常は10〜100μm、特には20〜80μmが好ましく、薄すぎるとシール強度が低下する傾向があり、厚すぎるとシール層の端面からのガス侵入が助長されることになりガスバリア性が低下する傾向がある。
かくして、基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]が得られるが、かかる積層体[I]の全体の厚みは、通常30〜900μmであり、特には50〜600μmが好ましい。
また本発明の積層体[I]は、上記の層構成を有するものであるが、各層の間には更に、接着剤(または粘着剤)層等の他の層を有していてもよい。
例えば、シール層(E)が、フィルムとして積層する場合にはビニルアルコール系樹脂フィルム(D)とシール層(E)との間に、接着剤層を形成することも好ましい。かかる接着剤層となる接着剤としては、例えば、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が挙げられる。
本発明の真空断熱構造体用外装袋は、基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]を含有してなるものであるが、更に、基材フィルム(A)の外側に保護フィルム(F)を積層することも好ましい。
本発明で用いられる保護フィルム(F)としては、積層体[I]を保護する目的で用いられるフィルムであり、例えば、ポリエステル系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポリウレタン系フィルム等が挙げられる。中でもポリオレフィン系フィルム、好ましくはポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、あるいはフッ素系フィルムを用いることが、主要バリア層に到達する水蒸気を減少させるために好ましい。
かかるポリオレフィン系フィルムとしては、汎用のポリオレフィン系フィルムを用いることができる。
例えば、ポリプロピレン、ポリブテン−1、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどのホモポリマーが挙げられる他、プロピレンを主成分とするエチレン、ブテン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、スチレンなどとの共重合体、さらには無水マレイン酸などのカルボン酸でグラフト変性されたもの、ブテン−1を主成分とするエチレン、プロピレン、ブテン−2、イソブチレン、ブタジエン、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1などとの共重合体、さらには無水マレイン酸などのカルボン酸でグラフト変性されたもの、エチレンを主成分とするプロピレン、ブテン−1、4−メチルペンテン−1、1−ヘキセン、1−オクテン、5−エチリデン−2−ノルボルネン、5−メチレン−2−ノルボルネン、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸グリシディルなどとの共重合体、さらには無水マレイン酸などのカルボン酸でグラフト変性されたもの等を挙げられる。これらの中でも、特にはポリプロピレンを用いることが防湿性および工業的な生産性の点で好ましい。
また、延伸処理を施し、一軸延伸或いは二軸延伸ポリオレフィン系フィルムを用いることも好ましく、特には、より薄膜でより高いガスバリア性を得るという点から、二軸延伸ポリオレフィン系フィルムが好ましく用いられる。
保護フィルム(F)の厚みに関しては、通常5〜200μm、特には10〜100μmであることが好ましい。フィルム厚みが薄すぎると得られる真空断熱構造体の芯材となる断熱性材料の充填性が低下し、厚すぎると加工性が低下するばかりでなく経済的にも不利となる。
更に、保護フィルム(F)は、初期弾性率が1〜100GPa、更には0.5〜50GPaであることが好ましく、また水蒸気透過度が10g/m/day以下、更には8g/m/day以下であることが好ましい。なお、上記初期弾性率は、JIS K 7127に即して測定された23℃×60%r.h.での値であり、水蒸気透過度は、JIS Z 0208に即して測定された23℃×Δ90%RHでの値である。
次に、上記積層体[I]を含有してなる真空断熱構造体用外装袋および該真空断熱体用外装袋により、断熱性材料が密封包装されてなる真空断熱構造体について説明する。
積層体によって外装袋を形成する際には、例えば、積層体のシール層を内側にして、シール層どうしを熱溶着により貼り合わせることにより外装袋を得ることができる。
本発明の積層体[I]を含有してなる本発明の真空断熱構造体用外装袋の好ましい層構成としては、ガスバリア性および防湿性の点から、外層側(断熱性材料とは逆側)から、例えば、
(1):保護フィルム(F)//(接着剤層)//PETフィルム(A)/アルミ蒸着層(B)//ビニルアルコール系樹脂層(C)//ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)//シール層(E)
(2):保護フィルム(F)//(接着剤層)//PETフィルム(A)/アルミ蒸着層(B)//ビニルアルコール系樹脂層(C)//ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)//(接着剤層)//シール層(E)
等を挙げることができる。
積層体[I]からなる外装袋に密封包装される断熱性材料としては、例えば、内部に連続気泡を有する高分子、あるいは無機物や金属の微粉末が好ましく用いられ、外装袋内部を真空引きしても形状を保持できるものである。外装袋内部を真空引きし、開口部を封止して用いるにあたり、断熱性材料の高分子が気泡を有していない、あるいは独立気泡を有するものであると、真空断熱構造体の断熱効果が低減し好ましくない。
かかる断熱性材料としては、具体的には、ウレタンフォーム、カーボンフォーム、フェノールフォーム、フェノールーウレタンフォームなどの連続気泡を有する高分子、アルミナ、シリカ、パーライトなどの微粉末、グラスウール、ロックウール、ケイソウ土、ケイ酸カルシウムなどの成形体等を挙げることができる。
これらの中でも、グラスウールなどの繊維状断熱性材料、粒状酸化ケイ素、発泡樹脂体などの粒状断熱性材料が、外装袋内部を真空引きしても形状を保持できる点や、気泡を有しているため真空断熱構造体の断熱効果を保持することができる点で好ましい。
また、かかる断熱性材料には、水分により真空度の低下をまねく場合があるため、生石灰や塩化カルシウム、酸化カルシウム等の乾燥剤を混合して使用することも好ましい。
かかる断熱性材料を積層体[I]からなる外装袋に入れ、真空包装し、真空断熱構造体を形成するわけであるが、断熱性材料を外装袋に入れる際に、断熱性材料は予め所定の形状(例えば、立方体、直方体など。)に形成しておくことが、断熱性能や作業性の点で好ましい。
本発明においては、断熱性材料を外装袋に入れた状態で、減圧し、最後に袋の開口部をシールして閉じることで真空断熱構造体を得ることができる。該真空断熱構造体の真空度としては、特に制限されるわけではないが、100Pa以下が好ましく、さらには10Pa以下が好ましく、特には5Pa以下が好ましい。
本発明においては、真空断熱構造体の形状、大きさは特に限定されるものではなく、目的に応じて決めればよい。例えば、かかる真空断熱構造体形状については、一つの真空断熱構造体に対し、積層体からなる外装袋が一つ含まれる形状でもよいし、一つの真空断熱構造体に対し、外装袋が複数個含まれる形状のものでもよい。
かかる外装袋が複数個含まれる形状である場合においては、外装袋部同士のつなぎ目になるシール部分が真空断熱構造体の中で厚みの薄い部分となり、真空断熱構造体を変形させた場合の変形の中心部となるため、真空断熱構造体が容易に変形することが可能となり好ましい。
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。
かかる真空断熱構造体の大きさに関しては、一般的に厚み5〜100mmで、縦と横が100〜1000mmの範囲の直方体状に加工される場合が多い。真空断熱構造体の体積が不必要に大きいと、外装袋に穴等の欠陥が発生した場合に性能を失う面積が大きくなり、真空断熱構造体を利用した最終商品の性能を低下させるおそれがあるため、適当な大きさとすることが好ましい。
かくして本発明では、蒸着基材フィルムの蒸着層とその上に積層される層との接着性に優れ、長期間使用した際にも断熱性能に優れた真空断熱構造体が得られる。かかる真空断熱構造体は、クーラーボックス、ボトルケース等の生活用品、冷蔵庫、ジャーポット、炊飯器等の生活家電、温水器、浴槽、ユニットバス、便座等の住宅設備、床暖房、太陽光屋根、低温輻射板等の住宅システム、外壁用断熱パネル等の住宅建材、等の断熱材として有効に用いることができるが、これらの中でも、特に冷蔵庫用の断熱材として特に好適に用いることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
尚、例中「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
<ビニルアルコール系樹脂層(C)を形成するためのビニルアルコール系樹脂溶液の作製>
(PVA樹脂溶液(1))
PVA(平均重合度1700、平均ケン化度98.0モル%、)20部を水80部中に分散し、攪拌しながら温度を98℃以上まで昇温した後、98℃に保持して30分間攪拌を継続し、さらにポリエチレングリコール#600(東邦化学社製)を5部滴下して、PVA樹脂溶液(1)を得た。
(EVOH樹脂溶液(2))
エチレン−ビニルアルコール樹脂(エチレン含有量29モル%、平均ケン化度99.5モル%、MFR=3.5g/分(210℃、荷重2160g)、ホウ酸含有量(ホウ素換算)0.015重量部、リン酸二水素カルシウム含有量0.005重量部(リン酸換算))を、濃度が15%となるように、水:イソプロパノール=1:1(重量比)の混合溶媒に添加し、還流管付きのセパラブルフラスコ内で攪拌し、EVOH樹脂溶液(2)を得た。
(側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂溶液(3))
還流冷却器、滴下漏斗、攪拌機を備えた反応缶に、酢酸ビニル1000g、メタノール1500g、3,4−ジアセトキシ−1ブテン100gを仕込み、アゾビスイソブチロニトリルを0.7モル%(対仕込み酢酸ビニルモノマー)投入し、窒素気流下で攪拌しながら昇温して重合を開始させた。酢酸ビニルの重合率が90%になるまで重合し、90%となった時点で、重合禁止剤としてm−ジニトロベンゼン300ppm(対仕込み酢酸ビニルモノマー)を仕込み、重合を終了した。
続いて、メタノール蒸気を吹き込む方法により未反応の酢酸ビニルモノマーを系外に除去し酢酸ビニル−3,4−ジアセトキシ−1ブテン共重合体のメタノール溶液を得た。
該共重合体のメタノール溶液を濃度40%メタノール溶液に調整してニーダーに仕込み、水酸化ナトリウムの2%メタノール溶液を共重合体中の酢酸ビニル及び3,4−ジアセトキシ−1ブテンの合計量1モルに対して14ミリモルとなる割合で加えて、溶液温度を40℃に保持して、ケン化を行い、粒子状のケン化物を得た。
得られたケン化物を濾別し、メタノールで洗浄後、熱風乾燥機中で乾燥し、側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂を得た。
得られた側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂の平均ケン化度は、残存酢酸ビニル及び3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの加水分解に要するアルカリ消費量で分析を行ったところ、99モル%、平均重合度450(JIS K 6726に準じて測定)、1,2−ジオール構造の含有量は5モル%であった。なお、NMR測定には日本ブルカー社製「AVANCEDPX400」を用いた。
上記で得られた側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂20部を水80部中に分散し、攪拌しながら反応温度を98℃以上まで昇温した後、98℃に保持して30分間攪拌を継続し、さらに、ポリエチレングリコール#600(東邦化学社製)を5部滴下して、側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂溶液(3)を得た。
(側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂溶液(4))
冷却コイルを持つ1m3の重合缶に酢酸ビニル500kg、メタノール100kg、アセチルパーオキシド500ppm(対酢酸ビニル)、クエン酸20ppm(対酢酸ビニル)、および3,4−ジアセトキシ−1−ブテン14kgを仕込み、系を窒素ガスで一旦置換した後、次いでエチレンで置換し、エチレン圧が35kg/cm2となるまで圧入して、攪拌した後、67℃まで昇温して、重合率が50%になるまで6時間重合した。その後、重合反応を停止してエチレン含有量29モル%のエチレン−酢酸ビニル−ジアセトキシブテン共重合体を得た。
該エチレン−酢酸ビニル−ジアセトキシブテン共重合体のメタノール溶液に、該共重合体中の残存酢酸基に対して、0.012当量の水酸化ナトリウムを含むメタノール溶液を供給することにより、ケン化を行い、側鎖1,2−ジオール構造を有する構造単位を1.0モル%含有するEVOH樹脂のメタノール溶液(EVOH樹脂30%、メタノール70%)を得た。かかるEVOH樹脂の酢酸ビニル部分の平均ケン化度は99.5モル%であった。
次いで、得られた側鎖1,2−ジオール構造含有EVOHのメタノール溶液をメタノール/水溶液調整塔の塔上部から10kg/時で供給し、120℃のメタノール蒸気を4kg/時、水蒸気を2.5kg/時の速度で塔下部から仕込み、塔頂部よりメタノールを8kg/時で留出させると同時に、ケン化で用いた水酸化ナトリウム量に対して6当量の酢酸メチルを塔内温95〜110℃の塔中部から仕込んで塔底部からEVOHの水/メタノール溶液(樹脂濃度35%)を得た。
得られた側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂の水/メタノール溶液を冷水中に、孔径4mmのノズルより、メタノール5%、水95%よりなる5℃に維持された凝固液漕にストランド状に押し出し、得られたストランド状物(含水多孔質体)をカッターで切断し、直径3.8mm、長さ4mmの含水率45%の側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂の多孔性ペレットを得た。
該多孔性ペレット100部に対して水100部で洗浄した後、0.032%のホウ素及び0.007%のリン酸二水素カルシウムを含有する混合液中に投入し、30℃で5時間撹拌した。さらにかかる多孔性ペレットを回分式通気箱型乾燥器にて、温度70℃、水分含有率0.6%の窒素ガスで12時間乾燥を行って側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂のペレットを得た。
かかるペレットは、側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH100重量部に対してホウ酸0.015重量部(ホウ素換算)、リン酸0.005重量部(リン酸換算)を含有していた。
この側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂のMFRは4.0g/10min(210℃、荷重2160g)であった。
側鎖1,2−ジオール構造の含有量は、ケン化前のエチレン−酢酸ビニル共重合体を1H−NMR(内部標準物質:テトラメチルシラン、溶媒:d6−DMSO)で測定して算出したところ、2.5モル%であった。なお、NMR測定には日本ブルカー社製「AVANCE DPX400」を用いた。
上記で得られた側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂のペレットを、濃度が15%となるように、水:イソプロパノール=1:1(重量比)の混合溶媒に添加し、還流管付きのセパラブルフラスコ内で攪拌し、側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂溶液(4)を得た。
<基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)の作製>
ポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人社製「テトロンPC」、膜厚12μm)の片面に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、金属アルミニウムを真空蒸発させ、厚さ400Åのアルミ蒸着層を有するアルミ蒸着PETフィルムを得た。
<基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)の作製>
(PVA樹脂層を含有する中間積層体(ア))
アルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面上に、前記PVA樹脂溶液(1)をグラビアコーターで乾燥前厚み25μmとなるように塗布し、100℃で3分間乾燥させることによって、厚み5μmのPVA樹脂層を有する中間積層体(ア)を得た。
(EVOH樹脂層を有する中間積層体(イ))
アルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面上に、前記EVOH樹脂溶液(2)をグラビアコーターで乾燥前厚み25μmとなるように塗布し、これを80℃で3分間乾燥させることによって、厚み5μmのEVOH樹脂層を有する中間積層体(イ)を得た。
(側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(ウ))
アルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面上に、前記側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂溶液(3)をグラビアコーターで乾燥前厚み25μmとなるように塗布し、100℃で3分間乾燥させることによって、厚み5μmの側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(ウ)を得た。
(側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層を有する中間積層体(エ))
アルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面上に、前記側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂溶液(4)をグラビアコーターで乾燥前厚み25μmとなるように塗布し、これを80℃で3分間乾燥させることによって、厚み5μmの側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層を有する中間積層体(エ)を得た。
(側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(オ))
上記で得られた、側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂を二軸同時方向押出機に供給し、以下の条件でペレット化を行った。
スクリュー内径 30mm
L/D 30
スクリュー回転数 100rpm
押出温度 C1:185℃
C2:195℃
C3:195℃
C4:190℃
H(ヘッド):190℃
D(ダイ):190℃
得られた側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂のペレットを、
スクリュー内径 40mm
L/D 25
スクリュー圧縮比 3.2
スクリュー回転数 20rpm
押出温度 198℃
の条件で、上記アルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面に厚さ25μmとなるように押出して、側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(オ)を得た。
<実施例1>
(PVA樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する積層体[I−1]の作製)
二軸延伸ポリアミドフィルム(東洋紡社製「ハーデンフィルムN2100」、厚み25μm)に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、上記で得られた、「PVA樹脂層を含有する中間積層体(ア)」のアルミ蒸着ポリエステルフィルムの蒸着処理を施していない面と貼り合わせて、保護層(F)を形成し、「PVA樹脂層を含有する中間積層体(ア´)」を得た。
次に、二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業社製「ボブロンEX」、厚み12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるように純水を塗布し、直後に、上記で得られた「PVA樹脂層を有する中間積層体(ア´)」のPVA樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸PVAフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「PVA樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する積層体[I−1]」を得た。
積層体[I−1]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/PVA樹脂層/二軸延伸PVAフィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
(真空断熱構造体(V1)の作製)
上記積層体[I−1]から、30mm×400mmのシートを切り出し、これを二枚用いて、シール層同士を重ね合わせて、その4周囲のうち短辺1辺以外の3方を幅1cmでシール温度140℃でヒートシールして、袋状積層体を得た。
得られた袋状積層体を80℃で2時間乾燥した後、20cm角に裁断した厚さ80mmのグラスウール片(マグ・イゾベール社:「マグロールWD800」)を熱圧縮して厚さ10mmにした断熱性材料と、不織布で包装された3gの酸化カルシウム系乾燥剤を入れて、これを真空包装装置内で2.02Paの真空度にした状態で残る一方の開口部を先と同じ条件で貼り合わせ、積層体[I−1]を用いた真空断熱構造体(V1)を得た。
得られた真空断熱構造体(V1)について、以下の評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<断熱性評価1>
真空断熱構造体(V1)を20℃×40%r.h.の条件で24時間放置経過した時点での熱伝導率をW1、これを100℃の高温条件で5日間放置した時点での熱伝導率をW2として、高温放置による熱伝導率劣化W3=(W1−W2)を求め、断熱性能を評価した。
なお熱伝導率は「HC−074−304」(英弘精機社製)で測定した。
<断熱性評価2>
断熱性評価1で評価した真空断熱構造体(V1)を、さらに30℃×90%r.h.×12時間および70℃×12時間のサイクル条件に10回さらした時点での熱伝導率をW4とし、さらなる熱伝導率劣化W5=(W1−W4)を求め、断熱性能を評価した。
なお熱伝導率は「HC−074−304」(英弘精機社製)で測定した。
<接着性評価>
耐熱性評価2の終了した真空断熱構造体(V1)を解体し、これに用いられている積層体[I−1]からなる袋状積層体より、15度の鋭角の角度を持ち、長辺150mmの二等辺三角形状に裁断し、この鋭角の先端部の一方の面と他方の面に、それぞれの面を形成する樹脂と同組成の樹脂フィルムをそれぞれ熱融着させて、これを積層体[I−1]の面方向に対し垂直に広がるように引っ張り、鋭角先端部の積層部分の、蒸着層(B)とビニルアルコール系樹脂フィルム(D)の接着面の剥離長さ(距離:mm)を測定し、接着性を評価した。 なお、先端部の積層部分における、蒸着層(B)とビニルアルコール系樹脂フィルム(D)との接着面において、5mm以上の剥離が生じる場合には、蒸着層とビニルアルコール系樹脂フィルムとの接着性が不十分となり、断熱性能の低下を招き、真空断熱構造体として十分な性能を発揮することができないものとなる。
<実施例2>
(PVA樹脂層および二軸延伸EVOHフィルムを有する積層体[I−2]の作製)
二軸延伸エチレン−ビニルアルコールの共重合樹脂フィルム(クラレ社製「エバールXL」、厚さ12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるようにケン化度99.5%、重合度1700の5%PVA樹脂水溶液を塗布し、直後に、実施例1で得られた「PVA樹脂層を有する中間積層体(ア´)」のPVA樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸エチレン−ビニルアルコールの共重合樹脂フィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「PVA樹脂層および二軸延伸EVOHフィルムを有する積層体[I−2]」を得た。
積層体[I−2]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/PVA樹脂層/二軸延伸エチレン−ビニルアルコール(EVOH)の共重合樹脂フィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
上記で得られた積層体[I−2]を用いて、実施例1と同様に真空断熱構造体(V2)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<実施例3>
(EVOH樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する中間積層体[I−3])
二軸延伸ポリアミドフィルム(東洋紡社製「ハーデンフィルムN2100」、厚み25μm)に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、上記で得られた、「EVOH樹脂層を含有する中間積層体(イ)」のアルミ蒸着PETフィルムの蒸着処理を施していない面と貼り合わせて、保護層(F)を形成し、「PVA樹脂層を含有する中間積層体(イ´)」を得た。
次に、二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業社製「ボブロンEX」、厚さ12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるようにケン化度99.5%、重合度1700の5%PVA樹脂水溶液を塗布し、直後に、上記で得られた「EVOH樹脂層を有する中間積層体(イ´)」のEVOH樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得たれた積層体の二軸延伸PVAフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「EVOH樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する積層体[I−3]」を得た。
積層体[I−3]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/EVOH樹脂層/二軸延伸PVAフィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
上記で得られた積層体[I−3]を用いて、実施例1と同様に真空断熱構造体(V3)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<実施例4>
(側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する積層体[I−4]の作製)
二軸延伸ポリアミドフィルム(東洋紡社製「ハーデンフィルムN2100」、厚み25μm)に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、上記で得られた、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(ウ)」のアルミ蒸着PETフィルムの蒸着処理を施していない面と貼り合わせて、保護層(F)を形成し、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(ウ´)」を得た。
次に、二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業社製「ボブロンEX」、厚さ12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるように純水を塗布し、直後に、上記で得られた「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(ウ´)」の側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸PVAフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する積層体[I−4]」を得た。
積層体[I−4]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層/二軸延伸PVAフィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
上記で得られた積層体[I−4]を用いて、実施例1と同様に真空断熱構造体(V4)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<実施例5>
(側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層および二軸延伸EVOHフィルムを有する積層体[I−5]の作製)
二軸延伸ポリアミドフィルム(東洋紡社製「ハーデンフィルムN2100」、厚み25μm)に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、上記で得られた、「側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層を有する中間積層体(エ)」のアルミ蒸着PETフィルムの蒸着処理を施していない面と貼り合わせて、「側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層を有する中間積層体(エ´)」を得た。
次に、二軸延伸エチレン−ビニルアルコールの共重合樹脂フィルム(クラレ社製「エバールXL」、厚さ12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるようにケン化度99.5%、重合度1700の5%PVA樹脂水溶液を塗布し、直後に、上記で得られた「側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層を有する中間積層体(エ´)」の側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸エチレン−ビニルアルコールフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚さ30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層および二軸延伸EVOHフィルムを有する積層体[I−5]」を得た。
積層体[I−5]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層/二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合フィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
上記で得られた積層体[I−5]を用いて、実施例1と同様に真空断熱構造体(V5)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<実施例6>
(側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する積層体[I−6]の作製)
二軸延伸ポリアミドフィルム(東洋紡社製「ハーデンフィルムN2100」、厚み25μm)に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、上記で得られた、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(オ)」のアルミ蒸着PETフィルムの蒸着処理を施していない面と貼り合わせて、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(オ´)」を得た。
次に、二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業社製「ボブロンEX」、厚さ12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるように純水を塗布し、直後に、上記で得られた「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(オ´)」の側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸PVAフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層および二軸延伸PVAフィルムを有する積層体[I−6]」を得た。
積層体[I−6]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層/二軸延伸PVAフィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
上記で得られた積層体[I−6]を用いて、実施例1と同様に真空断熱構造体(V6)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<実施例7>
(側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層および二軸延伸EVOHフィルムを有する積層体[I−7]の作製)
二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂フィルム(クラレ社製「エバールXL」、厚さ12μm)の片面にコロナ処理を施し、処理を施した面に、グラビアコーターにて1g/mの塗布量となるようにケン化度99.5%、重合度1700の5%ポリビニルアルコール樹脂水溶液を塗布し、直後に、実施例6で得られた「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層を有する中間積層体(オ´)」の側鎖1,2−ジオール構造含有EVOH樹脂層面と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸PVAフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成し、「側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層および二軸延伸EVOHフィルムを有する積層体[I−7]」を得た。
積層体[I−7]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/側鎖1,2−ジオール構造含有PVA樹脂層/二軸延伸エチレンービニルアルコール共重合樹脂フィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
上記で得られた積層体[I−7]を用いて、実施例1と同様に真空断熱構造体(V7)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
<比較例1>
上記で得られたアルミ蒸着PETフィルムのアルミ蒸着面上に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業社製「ボブロンEX」、厚さ12μm)と貼合した後、100℃で1分間乾燥し、得られた積層体の二軸延伸PVAフィルム側に、ポリエステル系/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」/三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比))を塗布し、85℃で乾燥した後、ポリプロピレンフィルム(東洋紡社製「パイレンCTP1128」、厚み30μm)を貼合して、シール層(E)を形成した。
さらに、二軸延伸ポリアミドフィルム(東洋紡社製「ハーデンフィルムN2100」、厚み25μm)に、ポリエステル系接着剤(三井化学社製「タケラックA−3210」)/イソシアネート二液型ポリウレタン系接着剤(三井化学社製「タケネートA−3072」=3/1(重量比)を塗布し、85℃で乾燥した後、上記で得られた積層体のアルミ蒸着PETの蒸着処理を施していない面と貼り合せて、積層体[i−1]を作製した。得られた積層体[i−1]を用いて実施例1と同様に真空断熱構造体(v1)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
積層体[i−1]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/接着剤層/二軸延伸PVAフィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
<比較例2>
比較例1の二軸延伸PVAフィルム(日本合成化学工業社製「ボブロンEX」、厚さ12μm)を二軸延伸エチレン−ビニルアルコールの共重合樹脂フィルム(クラレ社製「エバールXL」、厚さ12μm)に変えた以外は同様にして積層体[i−2]を作成した。得られた積層体[i−2]を用いて実施例1と同様に真空断熱構造体(v2)を作製し、断熱性評価を行った。また、実施例1と同様にして、接着性評価を行った。結果を表1に併せて示す。
積層体[i−2]の層構成=〔二軸延伸ポリアミドフィルム/接着剤層/ポリエチレンテレフタレートフィルム/アルミ蒸着層/接着剤層/二軸延伸エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂フィルム/接着剤層/ポリプロピレンフィルム〕
Figure 2014081070
上記表1で示されるように、実施例で得られた積層体は、蒸着層(B)とビニルアルコール系樹脂フィルム(D)の接着面の剥離距離が5mm以下であり、接着性に優れたものであるのに対して、比較例で得られた積層体は5mm以上の剥離が生じ、実施例に比べて接着性に劣るものであった。
更に、真空断熱構造体の断熱性能においては、実施例で得られた積層体を用いて作製された真空断熱構造体の熱伝導率劣化が少ないのに対し、比較例で得られた真空断熱構造体では熱伝導率劣化が大きく、特に長時間のサイクル試験後の熱伝導率劣化が大きく、実施例の積層体を用いた真空断熱構造体のほうが非常に断熱性能に優れていることがわかる。
本発明の真空断熱構造体は、基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]を含有する真空断熱構造体用外装袋と断熱性材料を含む真空断熱構造体であって、積層体の蒸着層とその上に積層されるシール層との接着性が高く、長期間使用した際にも断熱性能に優れるものである。そのためクーラーボックス、ボトルケース等の生活用品、冷蔵庫、ジャーポット、炊飯器等の生活家電、温水器、浴槽、ユニットバス、便座等の住宅設備、床暖房、太陽光屋根、低温幅射板等の住宅システム、外壁用断熱パネル等の住宅建材、等の断熱材として有効に用いることができるが、これらの中でも、特に冷蔵庫用の断熱材として特に好適に用いることができる。

Claims (8)

  1. 基材フィルム(A)/金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)/ビニルアルコール系樹脂層(C)/ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)/シール層(E)の層構成を有する積層体[I]を含有してなることを特徴とする真空断熱構造体用外装袋。
  2. 金属または金属酸化物からなる蒸着層(B)とビニルアルコール系樹脂フィルム(D)がビニルアルコール系樹脂層(C)を接着剤層として接着され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用外装袋。
  3. 基材フィルム(A)の外側に保護フィルム(F)が積層されてな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用外装袋。
  4. ビニルアルコール系樹脂層(C)を構成するビニルアルコール系樹脂が、側鎖に1,2−ジオール構造を有するビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の真空断熱構造体用外装袋。
  5. 基材フィルム(A)が、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の真空断熱構造体用外装袋。
  6. ビニルアルコール系樹脂フィルム(D)が、二軸延伸されたポリビニルアルコール系フィルムまたは二軸延伸されたエチレン−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1〜5いずれか記載の真空断熱構造体用外装袋。
  7. 保護フィルム(F)が、ポリオレフィン系フィルムであることを特徴とする請求項3〜6いずれか記載の真空断熱構造体用外装袋。
  8. 請求項1〜7いずれか記載の真空断熱構造体用外装袋により、断熱性材料が包装されてなることを特徴とする真空断熱構造体。
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