JP2018189163A - 真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温環境でも長期間良好な断熱性能を維持できる真空断熱材を製造可能な真空断熱材用外包材を提供する。【解決手段】熱溶着可能なフィルム1と、ガスバリアフィルム2と、を少なくとも有し、上記ガスバリアフィルムが、樹脂基材3と、樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜4と、を有する真空断熱材用外包材10であって、灰分が所定の範囲内であり、かつ動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での上記貯蔵弾性率の値に対する100℃での貯蔵弾性率の値の割合が所定の範囲内である、真空断熱材用外包材。【選択図】図1
Description
本開示は、真空断熱材を形成可能な真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品に関する。
近年、物品の省エネルギー化を目的として、真空断熱材が用いられている。真空断熱材は、外包材の袋体内に芯材が配置され、上記袋体内が大気圧よりも圧力が低い真空状態に保持されている部材であり、内部の熱対流が抑制されるため、良好な断熱性能を発揮することができる。なお、真空断熱材に用いられる上記外包材のことを、真空断熱材用外包材、または単に外包材と称して説明する。
真空断熱材用外包材は、真空断熱材内部の真空状態を長期間保持するために、酸素や水蒸気等のガスの透過を抑制するためのガスバリア性能、芯材を包む際に端部を接合して上記芯材を封止密閉するための熱溶着性等の物性が要求される。これらの物性を満たすため、外包材は、一般に、部材としてガスバリア層および熱溶着可能なフィルムを含む構成が採用される(特許文献1〜4)。ガスバリア層としては、例えば、数μm〜数10μmレベルの厚みを有する金属箔、樹脂基材の片面に数nm〜数100nmレベルの厚みを有するガスバリア膜を有し、上記ガスバリア膜が無機物を含むガスバリアフィルムが用いられる。
ガスバリア層のなかでも、特にガスバリアフィルムは、薄厚でも高いガスバリア性能を発揮することが可能であり、ヒートブリッジが生じにくい。また、ガスバリアフィルムは、金属箔よりも屈曲性が良好であるため、真空断熱材を形成する際に欠陥が生じにくく、欠陥発生によるガスバリア性能の低下が生じにくい。このため、真空断熱材用外包材においては、ガスバリア層として、ガスバリアフィルムを好適に用いることが出来る。
無機物を含むガスバリア膜を有するガスバリアフィルムを用いた真空断熱材用外包材は、薄厚で高いガスバリア性能と優れた柔軟性とを有することが出来る。そして、このような真空断熱材用外包材を用いて形成される真空断熱材は、外包材の高いガスバリア性能により、断熱性能を長期間維持することが可能であると考えられる。
しかし、本発明者等は、このようなガスバリアフィルムを有するガスバリア性能の高い真空断熱材用外包材を用いる場合であっても、それを用いて形成された真空断熱材は、常温の初期状態では高い断熱性能を示すことが可能であるにも関わらず、高温環境下で使用を続けるうちに断熱性能が低下してしまい、長期間断熱性能を維持することが困難になる場合があることを知得した。
本開示は、高温環境でも長期間良好な断熱性能を維持できる真空断熱材を製造可能な真空断熱材用外包材等を提供することを主目的とする。
本開示は、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有し、上記ガスバリアフィルムが、樹脂基材と、上記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有する真空断熱材用外包材であって、灰分が1.0質量%以上5.0質量%以下であり、かつ動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での上記貯蔵弾性率の値に対する100℃での上記貯蔵弾性率の値の割合が20%以上である、真空断熱材用外包材を提供する。
また、本開示は、芯材と、上記芯材が封入された真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、上記真空断熱材用外包材が上述した真空断熱材用外包材である、真空断熱材を提供する。
また、本開示は、熱絶縁領域を有する物品、および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、上記真空断熱材が上述した真空断熱材である、真空断熱材付き物品を提供する。
本開示によれば、高温環境でも長期間良好な断熱性能を維持できる真空断熱材を製造可能な真空断熱材用外包材を提供することができる。また、本開示によれば、高温環境でも長期間良好な断熱性能を維持できる真空断熱材、それを用いた真空断熱材付き物品を提供することができる。
本開示は、真空断熱材用外包材、真空断熱材、および真空断熱材付き物品を実施形態に含む。以下、本開示の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
また、本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の構成の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の構成の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
A.真空断熱材用外包材
本開示の真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有し、上記ガスバリアフィルムが、樹脂基材と、上記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有する真空断熱材用外包材であって、灰分が所定の範囲内であり、かつ動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での上記貯蔵弾性率の値に対する100℃での上記貯蔵弾性率の値の割合が所定値以上である。
本開示の真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有し、上記ガスバリアフィルムが、樹脂基材と、上記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有する真空断熱材用外包材であって、灰分が所定の範囲内であり、かつ動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での上記貯蔵弾性率の値に対する100℃での上記貯蔵弾性率の値の割合が所定値以上である。
本開示において、動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率の値を、引張貯蔵弾性率値と称する場合がある。また、0℃での引張貯蔵弾性率値を「E'0」、100℃での引張貯蔵弾性率値を「E'100」と表記する場合がある。
また、本開示において「ガスバリア性能」とは、特に断りが無い場合は、酸素等の気体および/または水蒸気の透過を阻止する機能を意味するものとする。
また、本開示において「ガスバリア性能」とは、特に断りが無い場合は、酸素等の気体および/または水蒸気の透過を阻止する機能を意味するものとする。
図1は、本開示の外包材の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、本開示の外包材10は、熱溶着可能なフィルム1と、ガスバリアフィルム2と、を少なくとも有し、ガスバリアフィルム2は、樹脂基材3と、樹脂基材3の片面または両面(図1では樹脂基材3の熱溶着可能なフィルム側の片面)に配置され、無機物を含むガスバリア膜4と、を有する。本開示の外包材10は、灰分が所定の範囲内であり、かつ0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合が所定値以上である。
図2(a)および(b)は、本開示の外包材を用いた真空断熱材の一例を示す概略斜視図およびX−X線断面図である。真空断熱材20は、芯材11と、芯材11が封入された外包材10とを有する。外包材10は、端部12で外包材10の熱溶着可能なフィルム側同士が接合されて袋体となっている。外包材10により構成された袋体内には芯材11が配置され、大気圧よりも圧力が低い真空状態に保持されている。なお、図2中の説明しない符号については、図1と同一の部材を示すため、ここでの説明は省略する。
本開示の外包材によれば、灰分および0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合がそれぞれ所定の範囲内にあることで、高温環境下において長期間良好な断熱性能を維持可能な真空断熱材を得ることができる。
詳しくは、本開示の外包材は、灰分が所定の範囲内にあることで、長期間、所望のガスバリア性能を発揮するのに十分な量の無機物を含むことができる。このため、本開示の外包材を用いた真空断熱材は、長期間、低熱伝導性を維持することができる。また、本開示の外包材を用いた真空断熱材において、ヒートブリッジ等の、外包材に含まれる無機物による熱伝導性の上昇を抑えることができる。これにより、本開示の外包材を用いた真空断熱材は、長期間、良好な断熱性能を維持することができる。
また、本開示の外包材は、0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合が所定の範囲内にあり、温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量が小さいため、熱による膨張または収縮を抑えることができる。これにより、本開示の外包材は、高温環境下において長期間、良好な寸法安定性を示すことができる。このとき、ガスバリアフィルムの樹脂基材や外包材を構成する他の樹脂層も、熱に因る寸法変形が小さくなり、熱伸縮により生じるせん断応力も小さくなる。このため、ガスバリア膜が受ける上記せん断応力を小さくすることができ、ガスバリア膜に欠陥が発生するのを抑制することができる。その結果、本開示の外包材は、高温環境下において長期間良好なガスバリア性能を発揮することができる。なお、樹脂基材等の寸法変形によりガスバリア膜に欠陥が生じる理由については、後で詳細に説明する。
さらに上記樹脂基材や上記他の樹脂層は、その樹脂の種類に応じて単体でガスバリア性能、特に酸素バリア性能を発揮する場合があるが、熱により軟化して変形が生じるとその性能が低下してしまう場合がある。本開示の外包材は、温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量が小さいことから、樹脂基材や他の樹脂層の寸法変形を抑えることができる。これにより上記樹脂基材や上記他の樹脂層は、高温環境下においても長期間ガスバリア性能を発揮することができ、外包材の長期ガスバリア性能の維持に寄与することができる。
本開示の外包材は、上述した効果を奏することにより、本開示の外包材を用いた真空断熱材は、高温環境下においても長時間、良好な断熱性能を維持することができる。
本開示の外包材は、構成部材として、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有する。
以下、本開示の外包材の特性および構成について、説明する。
以下、本開示の外包材の特性および構成について、説明する。
1.真空断熱材用外包材の特性
本開示の外包材は、灰分が所定の範囲内であること、および0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合が所定の範囲内であること、の2つの特性を同時に具備することを特徴とする。以下、各特性について説明する。
本開示の外包材は、灰分が所定の範囲内であること、および0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合が所定の範囲内であること、の2つの特性を同時に具備することを特徴とする。以下、各特性について説明する。
(1)特性1
本開示の外包材は、灰分が所定の範囲内であることを特徴とする。ここで、外包材の灰分とは、外包材全体の質量における、外包材が燃え尽きたあとに残る不燃性成分の割合をいい、上記割合は、外包材全体に占める無機物の含有率に近似する。ここで、無機物とは、例えば、金属(合金を含む)、金属元素の化合物および非金属元素の化合物等の無機化合物をいう。
本開示の外包材は、灰分が所定の範囲内であることを特徴とする。ここで、外包材の灰分とは、外包材全体の質量における、外包材が燃え尽きたあとに残る不燃性成分の割合をいい、上記割合は、外包材全体に占める無機物の含有率に近似する。ここで、無機物とは、例えば、金属(合金を含む)、金属元素の化合物および非金属元素の化合物等の無機化合物をいう。
外包材のガスバリア性能は、その多くの割合がガスバリア膜等の無機物を含む層(無機物層)により発揮される。このため、外包材のガスバリア性能は、外包材全体に占める無機物の含有率により規定することができる。ここで、無機物の含有率を調整する方法として、例えば無機物層の厚みを特定する等の方法が考えられる。しかし、例えばガスバリア膜は、その形成条件によって得られる膜の密度が異なり、また、上記無機物層には有機化合物が含まれることがあるため、外包材全体に占める無機物の含有率を単純に無機物層の厚みのみで規定することは困難である。
本発明者らは、総合的な指標として外包材の灰分に着目し、灰分の値と高温試験における熱伝導率の変動を検証した結果、これらについて、良好な相関関係があることを見出した。外包材の灰分は、無機物の使用態様が複雑な場合に、総合的な指標としての利点が大きい。すなわち、本開示の外包材は、灰分が所定の範囲内にあることで、所望のガスバリア性能を長期間発揮するのに十分な量の無機物を含むことができる。その結果、本開示の外包材を用いた真空断熱材は、長期間、低熱伝導性を維持することができ、上記真空断熱材において、上記外包材が過剰量の無機物を含むことによるヒートブリッジの発生を抑制することができる。
本開示の外包材は、灰分が1.0質量%以上5.0質量%以下の範囲内であればよい。詳しくは、上記灰分は1.0質量%以上であればよく、1.1質量%以上であることが好ましく、1.2質量%以上であることがより好ましい。また、上記灰分は5.0質量%以下であればよく、4.9質量%以下であることが好ましく、4.8質量%以下であることがより好ましい。
上記灰分は、外包材の構成、外包材における各層の比重、厚み、ガスバリア膜やオーバーコート層等の無機物を主成分とする層の積層数等から理論値を算出することができる。具体的には、外包材における各層の単位面積当たりの重量を比重および厚みから算出し、無機物を主成分とする層の重量の総和を、外包材全体の重量の総和で割ることで算出することができる。ここで外包材における各層とは、例えば、樹脂基材およびガスバリア膜を有するガスバリアフィルムのように、外包材を構成する1つの部材が2以上の層から構成される場合は、それぞれの層をいう。また、無機物を主成分とする層としては、ガスバリア膜、オーバーコート層が挙げられる。
上記灰分の上限は、例えば、下記のガスバリアフィルムAを3つと、下記のガスバリアフィルムBを1つと、ガスバリアフィルムB側の面にガスバリア膜およびオーバーコート層を有する下記の熱溶着可能なフィルムと、をこの順に有し、各ガスバリアフィルムAの層間、最も熱溶着可能なフィルム側に位置するガスバリアフィルムAおよびガスバリアフィルムBの層間、ならびにガスバリアフィルムBおよび熱溶着可能なフィルムの層間を、それぞれ接着層(厚み3μm、比重約1.0g/cm3)で貼り合せた構成を有する外包材から規定することができる。
上記ガスバリアフィルムAは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm、比重1.38g/cm3)の片面に、Al−O−P結合(ここで、Alはアルミニウム原子を示し、Oは酸素原子を示し、Pはリン原子を示す。)を有するガスバリア膜A(厚み500nm、比重2.566g/cm3)を有するものとする。上記ガスバリアフィルムBは、PETフィルム(厚み12μm、比重1.38g/cm3)の片面に、アルミニウム蒸着膜であるガスバリア膜B(厚み65nm、比重2.7g/cm3)を有し、さらに上記ガスバリア膜B上に無機層状化合物含有オーバーコート層A(厚み200nm、比重2.60g/cm3)を有するものとする。上記熱溶着可能なフィルムは、CPPフィルム(厚み25μm、比重0.9g/cm3)とし、上記熱溶着可能なフィルムは、ガスバリアフィルムB側の面にアルミニウム蒸着膜であるガスバリア膜C(厚み40nm、比重2.7g/cm3)を有し、さらに上記ガスバリア膜C上に無機層状化合物含有オーバーコート層B(厚み200nm、比重2.60g/cm3)を有するものとする。なお、無機層状化合物含有オーバーコート層とは、後述する、樹脂および無機層状化合物を含むガスバリア性樹脂組成物により形成されたオーバーコート層のことを意味する。
上述の構成を有する外包材の灰分は、下記数式(1)から約4.88質量%となる理論値を得ることができる。
上記ガスバリアフィルムAは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm、比重1.38g/cm3)の片面に、Al−O−P結合(ここで、Alはアルミニウム原子を示し、Oは酸素原子を示し、Pはリン原子を示す。)を有するガスバリア膜A(厚み500nm、比重2.566g/cm3)を有するものとする。上記ガスバリアフィルムBは、PETフィルム(厚み12μm、比重1.38g/cm3)の片面に、アルミニウム蒸着膜であるガスバリア膜B(厚み65nm、比重2.7g/cm3)を有し、さらに上記ガスバリア膜B上に無機層状化合物含有オーバーコート層A(厚み200nm、比重2.60g/cm3)を有するものとする。上記熱溶着可能なフィルムは、CPPフィルム(厚み25μm、比重0.9g/cm3)とし、上記熱溶着可能なフィルムは、ガスバリアフィルムB側の面にアルミニウム蒸着膜であるガスバリア膜C(厚み40nm、比重2.7g/cm3)を有し、さらに上記ガスバリア膜C上に無機層状化合物含有オーバーコート層B(厚み200nm、比重2.60g/cm3)を有するものとする。なお、無機層状化合物含有オーバーコート層とは、後述する、樹脂および無機層状化合物を含むガスバリア性樹脂組成物により形成されたオーバーコート層のことを意味する。
上述の構成を有する外包材の灰分は、下記数式(1)から約4.88質量%となる理論値を得ることができる。
(数式(1)中、W1はガスバリアフィルムAの質量、W2はガスバリアフィルムBの質量、W3はガスバリア膜Cの質量、W4は無機層状化合物含有オーバーコート層Bの質量、W5は熱溶着可能なフィルムの質量、W6は接着層の質量、W7はガスバリアフィルムAのガスバリア膜Aの質量、W8はガスバリアフィルムBのガスバリア膜Bの質量、W9はガスバリアフィルムBの無機層状化合物含有オーバーコート層Aの質量とする。各層の単位面積(1cm2)あたりの質量は、厚み(cm)と比重(g/cm3)との積で算出する。)
上記灰分が上述した範囲内よりも少ない場合、外包材全体に占める無機物の含有率が小さすぎるため、良好な初期ガスバリア性能が得られない場合や、初期バリア性能は良好であっても、長期間維持できない場合がある。また、外包材全体の対するガスバリア膜の占有率も低くなるため、上記ガスバリア膜が所望のガスバリア性能を発揮するのに十分な厚みを有さないことが示唆される。上記外包材が複数のガスバリアフィルムを用いる場合、ガスバリア膜1つ当たりの厚みは更に小さくなることが予想される。このため、上記ガスバリア膜は、ガスを透過しやすくなり、また、クラック等の欠陥が発生しやすくなると予想される。その結果、本開示の外包材を真空断熱材に用いた場合に、短時間で内部の真空状態が損なわれ、熱伝導性の上昇により長期間断熱性能を維持できない虞がある。一方、上記灰分が上述した範囲内よりも多い場合、外包材全体に占める無機物の含有率が大きくなるため、上記外包材を用いた真空断熱材においてヒートブリッジが発生して熱伝導性が高くなる場合がある。
本開示において灰分は、熱重量/示差熱同時分析装置(TG−DTA)を用いて、測定試料の質量を測定した後、アルミパン中、かつ、大気雰囲気下で、昇温速度10℃/分で室温から600℃まで昇温後、そのまま600℃で30分間加熱して測定試料を灰化し、加熱前の質量に対する加熱後の質量を百分率で表した値とする。上記熱重量/示差熱同時分析装置としては、例えば株式会社リガク製のTG8120を用いることができる。
(2)特性2
本開示の外包材は、動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での上記貯蔵弾性率の値に対する100℃での上記貯蔵弾性率の値の割合が20%以上である。上記割合として好ましくは25%以上である。また、上記割合は大きい程好ましいが、50%以下であることが好ましい。寸法変化が起きにくい部材を採用すると外包材が高コストになるからである。また、ガスバリアフィルムを有する本開示の外包材においては、外包材に広く採用されている樹脂基材を用いて上記割合を50%以上にすることは困難である。例え上記割合を50%以上に設定することが可能であったとしても、上記割合を満たすためには温度による貯蔵弾性率の変化が小さい無機物の量を多く含む必要があり、灰分が過剰となる場合や、上記外包材を用いた真空断熱材においてヒートブリッジを生じる場合がある。
本開示の外包材は、動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での上記貯蔵弾性率の値に対する100℃での上記貯蔵弾性率の値の割合が20%以上である。上記割合として好ましくは25%以上である。また、上記割合は大きい程好ましいが、50%以下であることが好ましい。寸法変化が起きにくい部材を採用すると外包材が高コストになるからである。また、ガスバリアフィルムを有する本開示の外包材においては、外包材に広く採用されている樹脂基材を用いて上記割合を50%以上にすることは困難である。例え上記割合を50%以上に設定することが可能であったとしても、上記割合を満たすためには温度による貯蔵弾性率の変化が小さい無機物の量を多く含む必要があり、灰分が過剰となる場合や、上記外包材を用いた真空断熱材においてヒートブリッジを生じる場合がある。
高温環境で使用する真空断熱材において、上記外包材は端部が接合された状態で熱に晒されることで、膨張または収縮が生じて寸法が変化する。樹脂基材と、上記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有するガスバリアフィルムの場合、樹脂基材とガスバリア膜とは、熱による膨張または収縮の程度が大きく異なり、樹脂基材の方がより膨張または収縮しやすい傾向にある。このため、樹脂基材およびガスバリア膜を有するガスバリアフィルムにおいては、熱により上記樹脂基材が収縮すると、上記ガスバリア膜が上記樹脂基材から圧縮応力を受けやすくなり、一方、熱により上記樹脂基材が膨張すると、上記ガスバリア膜が上記樹脂基材から引張応力を受けやすくなる。そしてガスバリア膜は、これらの熱伸縮によるせん断応力を受けることで、微小なクラック等の欠陥が生じ易くなると推量される。
また、外包材は、通常、ガスバリアフィルムの他に、熱溶着可能なフィルム、保護フィルム等のフィルムを他の構成部材として有しており、これらの他の構成部材も樹脂を含むことから熱による膨張または収縮が生じると予想される。上記他の構成部材と近接するガスバリアフィルムのガスバリア膜は、上記他の構成部材の熱伸縮によるせん断応力を受けるため、欠陥がより発生し易くなると推量される。
ここで、熱による寸法変化の程度を求める指標として、温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量を用いることができる。通常、積層体全体の温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量が大きいと、積層体は熱による膨張または収縮が大きくなり、寸法安定性が低下する傾向にある。また、積層体を構成する各層のうち1層でも温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量が大きいと、積層体全体の温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量も同様に大きくなる傾向にある。このことは、本開示の外包材についても当てはまり、外包材を構成する部材のうち1つでも熱による膨張または収縮が大きいと、外包材全体の引張貯蔵弾性率の値の変化量が大きくなり、寸法が大きく変化する。そして、引張貯蔵弾性率の値の変化量が大きくなると、ガスバリア膜が受けるせん断応力も大きくなるため、欠陥が発生しやすくなる。
このように、真空断熱材が高温環境下で断熱性能を長期間維持するためには、外包材の灰分を規定するだけでは不十分であり、さらに、外包材の温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量を小さくすることも重要である。すなわち、同様の灰分を示す外包材であっても、温度変化による引張貯蔵弾性率の値の変化量が異なる場合には、高温環境下において寸法変化の程度やせん断応力による欠陥の発生のしやすさが異なり、高温環境下において寸法を維持し、欠陥の発生を十分に抑制することができないと推量される。そこで、本開示では、上述した灰分に加え、温度変化による貯蔵弾性率の値の変化量を小さくすることで上記の問題を解決するに至ったのである。
ここで、温度変化による貯蔵弾性率の値の変化量が小さいとは、外包材の0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)と100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)との差が小さいこと、すなわち、外包材の0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)に対する100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)の割合が大きいことを意味する。外包材の酸素バリア性能は、主に0℃から100℃の温度域で確認することができ、上記温度域において引張貯蔵弾性率の値の変化量が大きい場合、外包材の酸素バリア性能が低下しやすくなる。また、上記の場合、上記温度域において樹脂基材の片面または両面に形成された無機層に欠陥が生じやすくなることから、外包材は、酸素バリア性能だけでなく、水蒸気バリア性能も低下する。
本開示の外包材によれば、0℃での引張貯蔵弾性率の値に対する100℃での引張貯蔵弾性率の値の割合が所定の範囲内にあるため、温度変化による貯蔵弾性率の値の変化量が小さく、熱による膨張または収縮を抑えることができる。このため、本開示の外包材は、高温環境下においても良好な寸法安定性を示すことができ、ガスバリア膜が樹脂基材や他の構成部材の熱収縮により受けるせん断応力を小さくすることができる。これにより、ガスバリア膜に欠陥が発生することを抑制でき、ガスバリア膜が高温環境下において長期間良好なガスバリア性能を発揮することができる。
また、ガスバリアフィルムを構成する樹脂基材、本開示の外包材を構成する他の樹脂層は、その樹脂の種類に応じて単体でガスバリア性能、特に酸素バリア性能を有する場合があるが、熱により樹脂が軟化すると、上記樹脂基材や上記他の樹脂層が有するガスバリア性能が低下し、その結果、外包材全体のガスバリア性能の低下を引き起こすと推量される。これに対し、本開示の外包材は、0℃での引張貯蔵弾性率の値に対する100℃での引張貯蔵弾性率の値の割合が所定の範囲内であり、温度変化による貯蔵弾性率の値の変化量が小さい、すなわち、本開示の外包材を構成する上記樹脂基材や上記他の樹脂層は、熱により軟化しにくく、寸法安定性が高い。このため、上記樹脂基材や上記他の樹脂層においても、高温環境下において長期間良好なガスバリア性能を維持することができる。
なお、本開示の外包材は、0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)が1000MP以上5000MP以下の範囲内であることが好ましく、中でも1500MP以上4500MP以下の範囲内であることが好ましい。
外包材の0℃、100℃のそれぞれの温度での引張貯蔵弾性率値は、JIS K7244−4:1999(プラスチック−動的機械特性の試験方法 第4部:引張振動−非共振法)に準拠して、以下の方法により測定することができる。まず、後述する方法により外包材から測定試料を採取し、引張方向が測定試料の長手方向となるように、動的粘弾性測定装置のチャック(チャック間距離20mm)に測定試料の両端を取り付ける。引張り荷重(静荷重150mg)をかけて、引張法(正弦波歪み、引張モード、歪み量:自動歪み)で一定の周波数10Hz、昇温速度5℃/分で0℃から200℃まで引張貯蔵弾性率を測定する。このときの0℃、100℃の各温度での測定値を、それぞれ0℃での測定試料の引張貯蔵弾性率値、100℃での測定試料の引張貯蔵弾性率値とする。測定試料の引張貯蔵弾性率値を規定する各温度は±1.0℃の範囲内で許容することができる。動的粘弾性測定装置としては、例えばユービーエム社製Rheogel-E4000を用いることができる。なお、上記方法における具体的な測定条件を下記に示す。
(引張貯蔵弾性率の測定条件)
・測定試料:40mm×5mmの矩形
・チャック間距離(チャック間測定試料長さ):20mm
・測定モード:引張法(正弦波歪み 引張モード)
・昇温速度:5℃/min
・周波数:10Hz
・測定温度範囲:0℃〜200℃
・静荷重:150mg
・歪み量:自動歪み
・測定試料:40mm×5mmの矩形
・チャック間距離(チャック間測定試料長さ):20mm
・測定モード:引張法(正弦波歪み 引張モード)
・昇温速度:5℃/min
・周波数:10Hz
・測定温度範囲:0℃〜200℃
・静荷重:150mg
・歪み量:自動歪み
0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)に対する100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)の割合は、下記式から求める値とすることができる。
0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)に対する100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)の割合=(E'100/E'0)×100(%)
0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)に対する100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)の割合=(E'100/E'0)×100(%)
引張貯蔵弾性率の測定に用いる測定試料は、図3に示す方法により採取することができる。図3で示すように、まず、外包材10から所望のサイズの試験片Qを切り出す。外包材からサンプリングする試験片Qの数Nは、少なくともN≧1であればよく、N≧3とすることが好ましい。次に、各試験片Qの面内において、基準点Pと、上記基準点Pを始点として面内の任意の一方向Xに延びる基準軸Lとを設定し、上記基準軸L上で、基準軸Lの上記一方向Xが測定試料の長手方向となるようにして、測定試料Sを採取する。上記測定試料Sは、引張貯蔵弾性率の測定条件で記した寸法とする。上記基準軸L上での上記測定試料Sの採取位置としては、例えば、矩形の中心が上記基準軸Lを通る位置とすることができる。続いて、上記基準点Pを回転中心として、上記基準軸Lを22.5°ずつ回転させ、各回転位置において同様に測定試料Sを採取する。これにより、1つの試験片Qにつき、面内において基準点Pを中心に放射線状に16点の測定試料Sを採取する。測定試料はいずれも上記寸法の矩形とする。
外包材から切り出す上記試験片は、少なくとも1以上であることが好ましく、中でも、3以上であることが好ましい。試験片が2以上の場合、外包材の引張貯蔵弾性率とは、測定試料の引張貯蔵弾性率の16点平均を、試験片1つあたりの引張貯蔵弾性率とし、それをさらに試験片数で平均化した値とすることができる。
本開示においては、外包材の各温度での貯蔵弾性率値は、試験片数N=1のときの計16点の測定試料の値としてもよいが、試験片数N=3のときの計48点の測定試料の平均値とすることが好ましい。外包材の0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)に対する100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)の割合についても同様である。
本開示においては、外包材の各温度での貯蔵弾性率値は、試験片数N=1のときの計16点の測定試料の値としてもよいが、試験片数N=3のときの計48点の測定試料の平均値とすることが好ましい。外包材の0℃での引張貯蔵弾性率値(E'0)に対する100℃での引張貯蔵弾性率値(E'100)の割合についても同様である。
(3)その他
本開示の外包材は、酸素透過度が0.1cc/(m2・day・atm)以下、中でも0.05cc/(m2・day・atm)以下であることが好ましい。また、本開示の外包材は、水蒸気透過度が0.5g/(m2・day)以下、中でも0.1g/(m2・day)以下、特には0.05g/(m2・day)以下であることが好ましい。外包材が上述の範囲内のガスバリア性能を有することにより、高い断熱性能を有する真空断熱材を形成することができるからである。
本開示の外包材は、酸素透過度が0.1cc/(m2・day・atm)以下、中でも0.05cc/(m2・day・atm)以下であることが好ましい。また、本開示の外包材は、水蒸気透過度が0.5g/(m2・day)以下、中でも0.1g/(m2・day)以下、特には0.05g/(m2・day)以下であることが好ましい。外包材が上述の範囲内のガスバリア性能を有することにより、高い断熱性能を有する真空断熱材を形成することができるからである。
酸素透過度の測定は、JIS K7126−2:2006(プラスチック−フィルム及びシート−ガス透過度試験方法−第2部:等圧法、付属書A:電解センサ法による酸素ガス透過度の試験方法)を参考に、キャリアガスおよび試験ガスの状態を温度100℃、湿度0%RHの条件で、酸素ガス透過度測定装置を使用して測定することができる。酸素ガス透過度測定装置としては、例えば米国MOCON社製OXTRANを用いることができる。測定は、外包材の表面のうち、上記外包材の厚み方向において熱溶着可能なフィルムに対してガスバリアフィルム側に位置する上記表面が酸素ガスに接するようにして上記装置内に装着し、透過面積約50cm2(透過領域:直径8cmの円形)の条件で行う。上記測定は、以下の手順で行う。まず、上記装置内にキャリアガスを流量10cc/分で60分以上供給してパージする。上記キャリアガスは5%程度水素を含む窒素ガスを用いることができる。パージ後、上記装置内に試験ガスを流し、流し始めてから平衡状態に達するまでの時間として12時間を確保した後に、上記の条件で測定を開始する。上記試験ガスは少なくとも99.5%の乾燥酸素を用いる。1つの条件では少なくとも3つのサンプルを測定し、それらの測定値の平均をその条件の酸素透過度の値とする。本明細書において説明する酸素透過度は、上述の方法と同様の方法を用いて測定することができる。
また、水蒸気透過度の測定は、ISO 15106−5:2015(差圧法)に準拠して、温度40℃、相対湿度差90%RHの条件で、水蒸気透過度測定装置を用いて測定することができる。水蒸気透過度測定装置としては、例えば、英国Technolox社製DELTAPERMを用いることができる。測定は、外包材の表面のうち、上記外包材の厚み方向において熱溶着可能なフィルムに対してガスバリアフィルム側に位置する上記表面が高湿度側(水蒸気供給側)となるようにして、上記装置の上室と下室との間に装着し、透過面積50.24cm2(透過領域:直径8cmの円形)として上記の条件で行う。1つの条件で少なくとも3つのサンプルを測定し、それらの測定値の平均をその条件での水蒸気透過度の値とする。本明細書において説明する水蒸気透過度は、上述の方法と同様の方法を用いて測定することができる。
2.外包材の構成
本開示の外包材は、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有する。
本開示の外包材は、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有する。
(1)ガスバリアフィルム
本開示におけるガスバリアフィルムは、樹脂基材と、上記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有する。上記ガスバリアフィルムは、熱溶着可能なフィルムの一方の面側に配置され、外包材のガスバリア性能に主に寄与する。
本開示におけるガスバリアフィルムは、樹脂基材と、上記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有する。上記ガスバリアフィルムは、熱溶着可能なフィルムの一方の面側に配置され、外包材のガスバリア性能に主に寄与する。
(a)ガスバリア膜
上記ガスバリア膜は、樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含む膜である。上記ガスバリア膜は、ガスバリアフィルムのガスバリア性能に主に寄与する。無機物としては、例えば、金属(合金を含む)、無機化合物等が挙げられる。無機物を含むガスバリア膜としては、例えば、金属膜、無機化合物を主成分とする無機化合物膜、有機無機複合膜、M−O−P結合(ここで、Mは金属原子を示し、Oは酸素原子を示し、Pはリン原子を示す。)を有する膜、ポリカルボン酸系ポリマーおよび多価金属化合物の反応生成物を含む膜等が挙げられる。
上記ガスバリア膜は、樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含む膜である。上記ガスバリア膜は、ガスバリアフィルムのガスバリア性能に主に寄与する。無機物としては、例えば、金属(合金を含む)、無機化合物等が挙げられる。無機物を含むガスバリア膜としては、例えば、金属膜、無機化合物を主成分とする無機化合物膜、有機無機複合膜、M−O−P結合(ここで、Mは金属原子を示し、Oは酸素原子を示し、Pはリン原子を示す。)を有する膜、ポリカルボン酸系ポリマーおよび多価金属化合物の反応生成物を含む膜等が挙げられる。
金属膜を構成する金属としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、チタン、ニッケル、鉄、銅等の金属またはこれらを含む合金を挙げることができる。
無機化合物膜を構成する無機化合物としては、例えば、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、スズ、ナトリウム、チタン、ホウ素、イットリウム、ジルコニウ、ムセリウム、亜鉛等の金属元素または非金属元素の酸化物、酸化窒化物、窒化物、酸化炭化物、酸化炭化窒化物等が挙げられる。具体的には、SiO2等のケイ素酸化物、Al2O3等のアルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、チタン酸化物、スズ酸化物、ケイ素亜鉛合金酸化物、インジウム合金酸化物、ケイ素窒化物、アルミニウム窒化物、チタン窒化物、酸化窒化ケイ素、酸化ケイ素亜鉛等を挙げることができる。無機化合物は、単独で用いてもよいし、上述の材料を任意の割合で混合して用いてもよい。
有機無機複合膜としては、有機部分及び無機部分を有する混合化合物を含む膜が挙げられる。有機部分を構成する樹脂としては、例えば、後述する樹脂基材の構成材料として例示した樹脂が挙げられる。無機部分を構成する無機物としては、例えば、金属膜や無機化合物膜で例示した無機物が挙げられる。このような混合化合物としては、所望のガスバリア性能を発揮可能であれば特に限定されないが、例えば、後述する金属元素と酸素元素と親水基含有樹脂とを含有する混合化合物、樹脂および無機層状化合物を含むガスバリア性樹脂組成物等が挙げられる。
M−O−P結合(ここで、Mは金属原子を示し、Oは酸素原子を示し、Pはリン原子を示す。)を有する膜としては、例えば金属酸化物およびリン化合物の反応生成物を含む膜とすることができる。上記金属酸化物としては、原子価が2価以上の金属の酸化物を挙げることができ、具体的には、マグネシウム、カルシウム等の周期表第2族の金属;亜鉛等の周期表第12族の金属;アルミニウム等の周期表第13族の金属;ケイ素等の周期表第14族の金属;チタン、ジルコニウム等の遷移金属等の金属の酸化物を挙げることができる。中でも、酸化アルミニウム(アルミナ)が好ましい。また、上記リン化合物としては、例えばリン酸、ポリリン酸、亜リン酸、ホスホン酸およびそれらの誘導体が挙げられる。中でもリン酸が好ましい。具体的な金属酸化物およびリン化合物の反応生成物については、例えば、特開2011−226644号公報に開示される反応生成物と同様とすることができる。
M−O−P結合の存在は、赤外線吸収スペクトル(測定波数域;800cm−1以上1400cm−1以下の範囲内)において、最大赤外線吸収ピークが1080cm−1以上1130cm−1以下の範囲内に出現することで確認することができる。赤外線吸収スペクトルの測定方法としては、特に限定されず、例えば、全反射測定法(ATR法)による測定方法、外包材のガスバリア膜からサンプルをかきとり、その赤外線吸収スペクトルをKBr法で測定する方法、採取したサンプルを顕微赤外分光法により測定する方法等を用いることができる。
ポリカルボン酸系ポリマーおよび多価金属化合物の反応生成物を含む膜は、ポリカルボン酸系ポリマーのカルボキシル基間に多価金属イオンによる架橋結合を有する。反応生成物は、ポリカルボン酸系重合体の多価金属塩である。ポリカルボン酸系重合体の多価金属塩としては、例えば、アクリル酸亜鉛が挙げられる。ポリカルボン酸系ポリマーおよび多価金属化合物の反応生成物を含む膜は、例えば、ポリアクリル酸等のカルボン酸系樹脂膜と、酸化亜鉛等の多価金属化合物の微粒子を分散されたコーティング膜とを反応させて形成することができる。
なお、金属酸化物およびリン化合物の反応生成物を含むガスバリア膜を有するガスバリアフィルムとしては、株式会社クラレ製のクラリスタCF等が挙げられる。また、ポリカルボン酸系ポリマーおよび多価金属化合物の反応生成物を含むガスバリア膜を有するガスバリアフィルムとしては、例えば凸版印刷株式会社製のベセーラ(登録商標)等が挙げられる。
上記ガスバリア膜は、コーティング等による塗布膜であっても良く、蒸着膜であってもよい。中でも樹脂基材との密着性が高く、高ガスバリア性能を発揮することができる観点から蒸着膜であることが好ましい。1つのガスバリア膜は、1回蒸着により形成された単一膜であってもよく、複数回蒸着により形成された多層膜であってもよい。1つのガスバリア膜が多層膜である場合、同一組成の膜を組み合わせてもよく、異なる組成の膜を組み合わせてもよい。1つのガスバリア膜が多層膜である場合、多層膜全体でガスバリア膜1つ分とする。
上記ガスバリア膜の1つ当たりの厚みは、所望のガスバリア性能を発揮することが可能であれば特に限定されず、ガスバリア膜の種類や構成に応じて適宜設定することができ、例えば5nm以上200nm以下の範囲内とすることができ、中でも10nm以上100nm以下の範囲内であることが好ましい。なお、1つのガスバリア膜が多層膜である場合、上記ガスバリア膜の1つ当たりの厚みとは、1つのガスバリア膜を構成する多層膜全体での厚みをいう。
上記ガスバリア膜の厚みが上述の範囲に満たないと、製膜が不十分となり所望のガスバリア性能を示すことができない場合がある。また、強度を確保できず経時劣化する場合がある。一方、上記ガスバリア膜の厚みが上述の範囲を超えると、折り曲げ等の機械的な応力を受けたときに欠陥が発生しやすくなる場合や、可撓性が低下する場合がある。また、外包材全体に占める無機物の含有率が過剰となり、真空断熱材においてヒートブリッジが生じやすくなる場合がある。
上記ガスバリア膜の厚みが上述の範囲に満たないと、製膜が不十分となり所望のガスバリア性能を示すことができない場合がある。また、強度を確保できず経時劣化する場合がある。一方、上記ガスバリア膜の厚みが上述の範囲を超えると、折り曲げ等の機械的な応力を受けたときに欠陥が発生しやすくなる場合や、可撓性が低下する場合がある。また、外包材全体に占める無機物の含有率が過剰となり、真空断熱材においてヒートブリッジが生じやすくなる場合がある。
ガスバリア膜の形成方法は、樹脂基材の片面または両面に所望の厚みで成膜可能な方法であればよく、塗布法、蒸着法、圧着法等、ガスバリア膜の種類に応じて従来公知の方法を用いることができる。
(b)樹脂基材
樹脂基材としては、上記ガスバリア膜を支持可能であれば特に限定されず、例えば、樹脂フィルム、樹脂シートが好適に用いられる。上記樹脂基材が樹脂フィルムである場合、上記樹脂フィルムは未延伸であってもよく、一軸または二軸延伸されたものであってもよい。
樹脂基材としては、上記ガスバリア膜を支持可能であれば特に限定されず、例えば、樹脂フィルム、樹脂シートが好適に用いられる。上記樹脂基材が樹脂フィルムである場合、上記樹脂フィルムは未延伸であってもよく、一軸または二軸延伸されたものであってもよい。
樹脂基材に用いられる樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート(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)等のポリエステル樹脂;環状ポリオレフィン樹脂;ポリスチレン樹脂;アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂);アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂);ポリ(メタ)アクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリビニルアルコール(PVA)樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)樹脂等のポリビニルアルコール系樹脂;各種のナイロン等のポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリウレタン樹脂;アセタール樹脂;セルロース樹脂等の各種の樹脂を使用することができる。
外包材に複数のガスバリアフィルムが用いられる場合、より熱溶着可能なフィルムに近い位置に配置されるガスバリアフィルムの樹脂基材には、親水基含有樹脂が用いられることが好ましい。親水基含有樹脂は高温においても、酸素に対して良好なバリア性能を発揮するため、外包材としての酸素バリア性能を向上させることができるからである。なお、「親水基」とは、静電的相互作用や水素結合などによって水分子と弱い結合をつくり、水に対して親和性示す原子団をいうものであり、例えばヒドロキシ基(−OH)、カルボキシ基(−COOH)、アミノ基(−NH2)、カルボニル基(>CO)、スルホ基(−SO3H)などの極性基や解離基を含む原子団がその性質を示す。親水基含有樹脂としては、例えば、PVA樹脂、(メタ)アクリル樹脂、セルロース樹脂、多糖類などの天然高分子等が挙げられる。
本開示の外包材においては、少なくとも上記樹脂基材が、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂(EVOH樹脂)を含まないことが好ましい。EVOH樹脂は酸素バリア性能が高い一方で熱収縮が大きいため、本開示の外包材を用いた真空断熱材を高温環境において使用したときに、上記ガスバリア膜は、上記樹脂基材の熱伸縮によるせん断応力を受けてクラック等の欠陥が発生しやすくなり、また、熱収縮によりEVOH樹脂基材が本来発揮可能なガスバリア性能、特に酸素バリア性能を発揮できず、その結果、高温環境下において外包材全体のガスバリア性能が低下する虞がある。
また、アルミニウムを蒸着したEVOH樹脂層には、アルミニウム蒸着加工時にEVOH樹脂が熱収縮するために「熱収縮シワ」や「たるみ」が発生する場合がある。また、これに起因する問題として、外包材とする際の積層工程において、「熱収縮シワ」はシワの跡が残り、「たるみ」は折れシワとなり、いずれも外観不良や酸素ガスバリア性能不良等の品質不良を生ずる可能性がある。上記理由から、EVOH樹脂を含まない樹脂基材を用いることがより好ましい。
上記樹脂基材が「EVOH樹脂を含まない」とは、樹脂基材がEVOH樹脂を全く含まない場合だけでなく、上記樹脂基材のEVOH樹脂の含有量が、本開示の外包材が上述した特性を損なわない程度の量である場合も含む。具体的には、樹脂基材中のEVOH樹脂の含有量が50質量%以下であることをいい、中でも25質量%以下であることが好ましく、特に0質量%であることが好ましい。樹脂基材が多層構造を有する場合、樹脂基材中のEVOH樹脂の含有量とは、1つの樹脂基材の全体量に対するEVOH樹脂の含有量とすることができる。樹脂基材中のEVOH樹脂の存在やその含有量は、例えば、赤外線吸収(FT−IR)分析、X線光電子分析装置(XPS)等を用いて特定することができる。なお、樹脂基材以外の層および部材が「EVOH樹脂を含まない」ことについても、上記同様に規定することができる。
上記樹脂基材には、種々のプラスチック配合剤や添加剤等が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料、改質用樹脂等が挙げられる。また、上記樹脂基材は、表面処理が施されていてもよい。ガスバリア膜との密着性を向上させることができるからである。
樹脂基材の厚みは、特に限定されないが、例えば6μm以上200μm以下の範囲内とすることができ、好ましくは9μm以上100μm以下の範囲内である。
(c)オーバーコート層
ガスバリアフィルムは、ガスバリア膜の樹脂基材とは反対側の面に、さらにオーバーコート層を有していてもよい。ガスバリア膜上にオーバーコート層を有することで、ガスバリアフィルムのガスバリア性能をさらに向上させることができるからである。
ガスバリアフィルムは、ガスバリア膜の樹脂基材とは反対側の面に、さらにオーバーコート層を有していてもよい。ガスバリア膜上にオーバーコート層を有することで、ガスバリアフィルムのガスバリア性能をさらに向上させることができるからである。
オーバーコート層を構成する材料は、特に限定されず、一般にバリアコート剤やオーバーコート剤として用いられている材料を用いることができる。上記材料としては、例えば、樹脂および無機層状化合物を含むガスバリア性樹脂組成物、ゾルゲル化合物、上述した「(a)ガスバリア膜」の項で説明した、金属酸化物およびリン化合物の反応生成物、ポリカルボン酸系ポリマーおよび多価金属化合物の反応生成物等が挙げられる。
ガスバリア性樹脂組成物に含まれる無機層状化合物とは、単位結晶層が重なって1つの層状粒子を形成している無機化合物をいう。無機層状化合物としては、例えば、スメクタイト、カオリン、雲母、ハイドロタルサイト、クロライト等の粘土鉱物等が挙げられる。また、ガスバリア性樹脂組成物に含まれる樹脂としては、例えばポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリアクリロニトリル(PAN)、多糖類、ポリアクリル酸およびそのエステル類等が挙げられる。
ガスバリア性樹脂組成物により形成されるオーバーコート層は、例えば、上記樹脂および無機層状化合物を溶媒に溶解・分散させたガスバリア性樹脂組成物の水溶液を、ガスバリアフィルムのガスバリア膜上に塗布し、乾燥させて形成することができる。ガスバリア性樹脂組成物の水溶液の調製に際し、無機層状化合物は、必要により予め水等の分散媒体中に膨潤・へき開させてもよい。なお、ガスバリア性樹脂組成物により形成されるオーバーコート層のことを、無機層状化合物含有オーバーコート層と称する場合がある。
また、ゾルゲル化合物を含むオーバーコート層は、例えば、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1以上、8以下の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される1種以上のアルコキシドと、親水基含有樹脂とを含有し、更に、ゾルゲル法によって重縮合して得られる原料液により形成することができる。上記一般式で表わされるアルコキシドの金属原子Mとしては、ケイ素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム等が挙げられる。中でもケイ素であることが好ましい。ケイ素のアルコキシドとしては、オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)が好ましい。また、親水基含有樹脂としては、親水基を含む樹脂が挙げられ、具体的にはポリビニルアルコール系樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合体、アクリル酸系樹脂、天然高分子系のメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、セルロースナノファイバー、多糖類などが挙げられる。中でもポリビニルアルコール系樹脂が好ましい。
上記ゾルゲル化合物は、金属元素と酸素元素と親水基含有樹脂とを含有する混合化合物とすることができ、親水基含有樹脂中の炭素原子(C)と金属アルコキシド中の金属原子(M)との間に、酸素(O)を介したC−O−M結合を有することができる。中でも、上記ゾルゲル化合物が、オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)およびポリビニルアルコール系樹脂の重縮合物であることが好ましい。オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)およびポリビニルアルコール系樹脂の重縮合物については、例えば特許第5568897号公報に開示されているものと同様とすることができる。
中でも、オーバーコート層がゾルゲル化合物により形成されることが好ましい。上記ゾルゲル化合物は、界面における接着強度が高く、また、製膜時の処理を比較的低温において行なうことができるため、樹脂基材等の熱劣化を抑制することができるからである。
オーバーコート層の厚みは、特に限定されないが、例えば50nm以上500nm以下の範囲内とすることができる。
(d)その他
上記ガスバリアフィルムは、少なくとも樹脂基材の片面にガスバリア膜が配置されていればよく、樹脂基材の両面にガスバリア膜が配置されていてもよい。
上記ガスバリアフィルムは、少なくとも樹脂基材の片面にガスバリア膜が配置されていればよく、樹脂基材の両面にガスバリア膜が配置されていてもよい。
3.熱溶着可能なフィルム
本開示における熱溶着可能なフィルムは、加熱により溶着可能なフィルムである。上記熱溶着可能なフィルムは、本開示の外包材を用いて真空断熱材を形成する際に、芯材と接し、また、芯材を封止する際に、対向する外包材同士の端部を接合する部材である。
本開示における熱溶着可能なフィルムは、加熱により溶着可能なフィルムである。上記熱溶着可能なフィルムは、本開示の外包材を用いて真空断熱材を形成する際に、芯材と接し、また、芯材を封止する際に、対向する外包材同士の端部を接合する部材である。
上記熱溶着可能なフィルムには、加熱によって溶融し、融着可能な材料が用いられる。このような材料としては、熱可塑性樹脂が好適に用いられる。上記熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、テトラフルオロエチレン(C2F4)・エチレン(C2H4)共重合体(ETFE)樹脂等を主成分とするフィルム等が挙げられる。
上記熱溶着可能なフィルムは、上述した熱可塑性樹脂を主成分とするフィルムが好ましい。具体的には、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレンや未延伸ポリプロピレン(CPP)等のポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(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)等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリ酢酸ビニル系樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリ(メタ)アクリル系樹脂フィルム、ウレタン樹脂フィルム、ポリビニルアルコール系樹脂フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)樹脂フィルム、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂フィルム、テトラフルオロエチレン(C2F4)・エチレン(C2H4)共重合体(ETFE)樹脂フィルム等が挙げられる。主成分とは、熱溶着可能なフィルム中50質量%以上を占める成分をいう。
上記熱溶着可能なフィルムは、設定する融点に応じて上記の樹脂フィルムから適宜選択することができる。例えば、直鎖状短鎖分岐ポリエチレン(LLDPE)等の低融点樹脂を主成分とする樹脂フィルムは、汎用性が高く、また、熱溶着可能なフィルムの融点を低く設定することができ比較的低温において熱溶着可能である観点から、好適に用いることができる。また、PP樹脂、EVOH樹脂、PET樹脂、PBT樹脂、ETFE樹脂、PPS樹脂等の融点が145℃以上の樹脂を主成分とする樹脂フィルムは、熱溶着可能なフィルムの融点を145℃以上に設定することが可能であり、熱溶着可能なフィルムの熱劣化を防ぐことができ、より高温環境下での使用に耐え得る真空断熱材を得ることができる観点から、好適に用いることができる。
上記熱溶着可能なフィルムはEVOH樹脂を含まないことが好ましい。EVOH樹脂は熱による収縮が大きいため、外包材の寸法安定性が損なわれる、ガスバリア膜に欠陥が発生しやすくなる、外包材全体のガスバリア性能が低下する、等の虞があるからである。「EVOH樹脂を含まない」ことの詳細は、先に説明した通りである。
上記熱溶着可能なフィルムは、上述した樹脂の他に、アンチブロッキング剤、滑剤、難燃化剤、充填剤等の他の材料を含んでいてもよい。
上記熱溶着可能なフィルムの融点は、材料にもよるが、50℃以上であることが好ましく、さらに好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、特に好ましくは145℃以上である。また、上記融点は、300℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは290℃以下、より好ましくは280℃以下である。熱溶着可能なフィルムの融点を上記範囲内で設定することで、本開示の外包材を用いて製造された真空断熱材の使用環境下において、外包材の封止面の剥離を抑制することができ、高温環境下での使用に耐え得る。また、本開示の外包材を用いて真空断熱材を製造する際に、封止のための加熱によりガスバリアフィルムや熱溶着可能なフィルムの熱劣化を抑制することができる。さらに、熱溶着可能なフィルムは、融点を高くすることで、長期間高温環境において使用される場合であっても膨張または収縮しにくくすることができる。
本開示の外包材における上記熱溶着可能なフィルムの融点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて下記の方法により測定することができる。まず、外包材から熱溶着可能なフィルムを剥離して約10mgの測定試料を得る。この測定試料をアルミニウム製のセルに入れ、示差走査熱量計(NETZSCH社製 DSC204)を用いて、窒素雰囲気下で20℃から昇温速度10℃/分で300℃まで昇温し、その温度で10分間保持した。さらに降温速度10℃/分で20℃まで冷却し、その温度で10分間保持した後、昇温速度10℃/分で300℃まで再度昇温する(2度目の昇温)。2度目の昇温の際に観測される融点での接線と、上記融点より低温側のDSC曲線の基線との交点を、熱溶着可能なフィルムの融点とすることができる。
上記熱溶着可能なフィルムの厚みは、特に限定されないが、例えば15μm以上100μm以下の範囲内、好ましくは、25μm以上90μm以下の範囲内、より好ましくは30μm以上80μm以下の範囲内とすることができる。熱溶着可能なフィルムの厚みを上記の範囲内とすることで、外包材のガスバリア性能の低下を抑制し、また、真空断熱材の製造に際し、外包材どうし接合する際に、所望の接着力を得ることができる。
4.保護フィルム
本開示の外包材は、保護フィルムを有していてもよい。保護フィルムを有することにより、保護フィルム以外の本開示の外包材の構成部材を損傷や劣化から保護することができるからである。保護フィルムは、そのいずれの面にもガスバリア膜が配置されていない点で、上述したガスバリアフィルムと区別することが可能である。本開示の外包材における保護フィルムの配置位置は特に限定されないが、上記ガスバリアフィルムの上記熱溶着可能なフィルムとは反対の面側に配置されていることが好ましく、真空断熱材を形成する際に最外層(最表層)となる位置に配置されることがより好ましい。
本開示の外包材は、保護フィルムを有していてもよい。保護フィルムを有することにより、保護フィルム以外の本開示の外包材の構成部材を損傷や劣化から保護することができるからである。保護フィルムは、そのいずれの面にもガスバリア膜が配置されていない点で、上述したガスバリアフィルムと区別することが可能である。本開示の外包材における保護フィルムの配置位置は特に限定されないが、上記ガスバリアフィルムの上記熱溶着可能なフィルムとは反対の面側に配置されていることが好ましく、真空断熱材を形成する際に最外層(最表層)となる位置に配置されることがより好ましい。
上記保護フィルムを構成する材料、熱溶着可能なフィルムよりも高融点の樹脂が好ましく、例えば、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノ樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVAL)、ポリアクリロニトリル(PAN)樹脂、セルロースナノファイバー(CNF)等が挙げられる。上記保護フィルムは、上述した樹脂群から選択される少なくとも1種を主成分とする樹脂フィルムとすることができる。主成分とは、保護フィルム中50質量%以上を占める成分をいう。
中でも、上記保護フィルムとしては、延伸ナイロン(ONY)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム、ポリ塩化ビニル(PVC)フィルム等が好適に用いられる。
上記保護フィルムはEVOH樹脂を含まないことが好ましい。EVOH樹脂は熱による収縮が大きいため、外包材の寸法安定性が損なわれる、保護フィルムの熱収縮によりガスバリア膜に欠陥が発生しやすくなる、外包材全体のガスバリア性能が低下する、等の虞があるからである。詳しい理由および「EVOH樹脂を含まない」ことの詳細は、先に説明した通りである。
上記保護フィルムは、アンチブロッキング剤、滑剤、難燃化剤、充填剤等の他の材料を含んでいてもよい。
上記保護フィルムは、単一層であってもよく、同一材料から成る層または異なる材料から成る層が複数積層された積層構造を有していてもよい。保護フィルムの厚みは、特に限定されないが、一般的に5μm以上80μm以下の範囲内とすることができる。
上記保護フィルムは、その構成材料に応じて単体で高ガスバリア性能を発揮することが可能である。なお、上記保護フィルムは、片面にオーバーコート層を有することもできる。上記オーバーコート層については、上述した「2.ガスバリアフィルム」の項で説明したオーバーコート層と同様とすることができる。上記保護フィルムが片面にオーバーコート層を有する場合、上記保護フィルムのオーバーコート層側の面が熱溶着可能なフィルム側となるように配置されることが好ましい。
5.任意の構成
本開示の外包材は、外包材を構成する各部材が公知の接着剤を用いて接合されていてもよい。接着剤には、接着力を向上させるために、シランカップリング剤、金属キレート剤等を含有させることができる。なお、本開示の外包材を構成する任意の部材は、EVOH樹脂を含まないことが好ましい。
本開示の外包材は、外包材を構成する各部材が公知の接着剤を用いて接合されていてもよい。接着剤には、接着力を向上させるために、シランカップリング剤、金属キレート剤等を含有させることができる。なお、本開示の外包材を構成する任意の部材は、EVOH樹脂を含まないことが好ましい。
6.真空断熱材用外包材
本開示の外包材は、ガスバリアフィルムが、樹脂基材と上記樹脂基材の片面に配置されたガスバリア膜とを有する場合、図1で示した様に、ガスバリアフィルム2が熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有していても良く、図4(a)で示す様に、ガスバリアフィルム2が熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有していても良い。なお、図4(a)に示す本開示の外包材10は、ガスバリアフィルム2の熱溶着可能なフィルム1とは反対側の面に、さらに保護フィルム5が配置された構成を有する。
本開示の外包材は、ガスバリアフィルムが、樹脂基材と上記樹脂基材の片面に配置されたガスバリア膜とを有する場合、図1で示した様に、ガスバリアフィルム2が熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有していても良く、図4(a)で示す様に、ガスバリアフィルム2が熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有していても良い。なお、図4(a)に示す本開示の外包材10は、ガスバリアフィルム2の熱溶着可能なフィルム1とは反対側の面に、さらに保護フィルム5が配置された構成を有する。
中でも、本開示の外包材は、熱溶着可能なフィルムの一方の面と接するガスバリアフィルムが、上記熱溶着可能なフィルム側から、樹脂基材とガスバリア膜とをこの順に有することが好ましい。熱溶着可能なフィルムと樹脂基材とが接することで、熱溶着可能なフィルムの熱伸縮により生じるせん断応力を上記樹脂基材で緩衝することができ、ガスバリア膜において欠陥が発生するのを抑制することができるからである。
また、本開示の外包材は、上述した2つの特性を具備することが可能であれば、ガスバリアフィルムを複数有していてもよい。ガスバリアフィルムの数は、2つの特性を具備することができる範囲内で、ガスバリアフィルムの仕様やガスバリアフィルム1つあたりのガスバリア性能に応じて適宜設定することができる。例えば、本開示の外包材におけるガスバリアフィルムが、樹脂基材の片面にガスバリア膜が配置されている場合であれば、本開示の外包材が有する上記ガスバリアフィルムの数は、1つ以上であればよく、好ましくは3つ以上、より好ましくは4つ以上である。また、ガスバリアフィルムの数は、6つ以下とすることができ、好ましくは5つ以下、より好ましくは4つ以下である。ガスバリアフィルムの数が多すぎると、外包材が硬くなり、真空断熱材の作製時に芯材角部でガスバリアフィルムが割れる可能性が高まるからである。また、外包材の灰分を所定の範囲内とすることが困難となる場合や、外包材の灰分が所定の範囲内にあってもガスバリア膜の1つあたりの厚みが小さくなり、欠陥が発生しやすくなる場合がある。外包材が複数のガスバリアフィルムを有する場合、各ガスバリアフィルムは同じものでもよく、異なっていてもよい。
複数のガスバリアフィルムの配置態様としては、例えば以下の態様が挙げられる。
図4(b)〜(d)は、本開示の外包材がガスバリアフィルムを2つ有する場合を示しており、本開示の外包材10が、熱溶着可能なフィルム1と、熱溶着可能なフィルム1の一方の面に配置された第1ガスバリアフィルム2aと、第1ガスバリアフィルム2aの熱溶着可能なフィルム1とは反対側の面に配置された第2ガスバリアフィルム2bと、第2ガスバリアフィルム2bの第1ガスバリアフィルム2aとは反対側の面に配置された保護フィルム5と、を有する構成の例を示している。
上記の場合、2つのガスバリアフィルムの配置態様としては、図4(b)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有することができる。また、図4(c)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有していてもよい。さらに、図4(d)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有していても良い。
図4(b)〜(d)は、本開示の外包材がガスバリアフィルムを2つ有する場合を示しており、本開示の外包材10が、熱溶着可能なフィルム1と、熱溶着可能なフィルム1の一方の面に配置された第1ガスバリアフィルム2aと、第1ガスバリアフィルム2aの熱溶着可能なフィルム1とは反対側の面に配置された第2ガスバリアフィルム2bと、第2ガスバリアフィルム2bの第1ガスバリアフィルム2aとは反対側の面に配置された保護フィルム5と、を有する構成の例を示している。
上記の場合、2つのガスバリアフィルムの配置態様としては、図4(b)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有することができる。また、図4(c)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有していてもよい。さらに、図4(d)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有していても良い。
また、図4(e)、(f)は、本開示の外包材がガスバリアフィルムを3つ有する場合を示しており、本開示の外包材10が、熱溶着可能なフィルム1と、熱溶着可能なフィルム1の一方の面に配置された第1ガスバリアフィルム2aと、第1ガスバリアフィルム2aの熱溶着可能なフィルム1とは反対側の面に配置された第2ガスバリアフィルム2bと、第2ガスバリアフィルム2bの第1ガスバリアフィルム2aとは反対側の面に配置された第3のガスバフィルム3cと、を有する構成の例を示している。
上記の場合、3つのガスバリアフィルムの配置態様としては、図4(e)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第3ガスバリアフィルム2cが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有することができる。また、上記配置態様の他の例としては、図4(f)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第3ガスバリアフィルム2cが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有することができる。
上記の場合、3つのガスバリアフィルムの配置態様としては、図4(e)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側から樹脂基材3とガスバリア膜4とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第3ガスバリアフィルム2cが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有することができる。また、上記配置態様の他の例としては、図4(f)で示すように、第1ガスバリアフィルム2aが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第2ガスバリアフィルム2bが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有し、第3ガスバリアフィルム2cが、熱溶着可能なフィルム1側からガスバリア膜4と樹脂基材3とをこの順に有することができる。
本開示の外包材が複数のガスバリアフィルムを有する場合、最も熱溶着可能なフィルム側にある第1ガスバリアフィルムが、熱溶着可能なフィルム側から樹脂基材とガスバリア膜とをこの順に有し、上記第1ガスバリアフィルムの上記熱溶着可能なフィルムとは反対側の面に配置された第2ガスバリアフィルムが、熱溶着可能なフィルム側からガスバリア膜と樹脂基材とをこの順に有することが好ましい。熱溶着可能なフィルムに最も近接する2つのガスバリアフィルムを、互いのガスバリア膜が接触(対向)するように配置することで、外部からの機械的な応力によるガスバリア膜の劣化を抑制することができる。また、双方のガスバリア膜間に樹脂基材が介在しないため、介在する上記樹脂基材の熱伸縮によるせん断応力を受けて、ガスバリア膜に欠陥が発生するのを抑えることができる。
本開示の外包材は、ガスバリア層としてガスバリアフィルムを含み、金属箔を含まないものとすることができるが、ガスバリアフィルムを含み、かつ上述した2つの特性を具備することが可能であれば、上記ガスバリアフィルムの他に、さらに金属箔を含むことができる。
本開示の外包材の厚みは、上述した特性を有することが可能であれば特に限定されず、例えば30μm以上200μm以下の範囲内、好ましくは50μm以上150μm以下の範囲内とすることができる。
本開示の外包材の製造方法は、特に限定されず、例えば、予め製造した各フィルムを接着剤で貼り合せる方法、熱溶融させた各フィルムの原材料をTダイ等で順次押出しして積層体を得る方法等、公知の方法を用いることができる。
本開示の外包材は、真空断熱材に用いられる。本開示の外包材は、厚み(積層)方向において対向する2つの表面のうち、一方が熱溶着可能なフィルムとなる。真空断熱材においては、通常、一対の外包材が、それぞれ熱溶着可能なフィルム側の表面が芯材側となるようにして、芯材を介して対向して配置される。
B.真空断熱材
本開示の真空断熱材は、芯材と、上記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、上記真空断熱材用外包材が上述した「A.真空断熱材用外包材」の項で説明したものであることを特徴とするものである。
本開示の真空断熱材は、芯材と、上記芯材を封入する真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、上記真空断熱材用外包材が上述した「A.真空断熱材用外包材」の項で説明したものであることを特徴とするものである。
既に説明した図2は、本開示の真空断熱材の一例を示すものである。
本開示によれば、真空断熱材の外包材が、上述した「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材で構成されているため、高温環境下において長期間、断熱性能を維持することができる。
以下、本開示の真空断熱材について、構成ごとに説明する。
本開示によれば、真空断熱材の外包材が、上述した「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した真空断熱材用外包材で構成されているため、高温環境下において長期間、断熱性能を維持することができる。
以下、本開示の真空断熱材について、構成ごとに説明する。
1.真空断熱材用外包材
本開示における外包材は、芯材を封入する部材であり、上述の「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した外包材と同じであるため、ここでの説明は省略する。なお、封入されるとは、外包材を用いて形成された袋体の内部に密封されることをいうものである。
本開示における外包材は、芯材を封入する部材であり、上述の「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した外包材と同じであるため、ここでの説明は省略する。なお、封入されるとは、外包材を用いて形成された袋体の内部に密封されることをいうものである。
2.芯材
本開示における芯材は、真空断熱材用外包材により封入される部材である。芯材は、熱伝導率が低いことが好ましい。また、芯材は、空隙率が50%以上、特に90%以上の多孔質材とすることができる。
本開示における芯材は、真空断熱材用外包材により封入される部材である。芯材は、熱伝導率が低いことが好ましい。また、芯材は、空隙率が50%以上、特に90%以上の多孔質材とすることができる。
芯材を構成する材料としては、粉体、発泡体、繊維体等を用いることができる。
上記粉体は、無機系、有機系のいずれでもよく、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、凝集シリカ粉末、導電性粉体、炭酸カルシウム粉末、パーライト、クレー、タルク等を用いることができる。なかでも乾式シリカと導電性粉体との混合物は、真空断熱材の内圧上昇に伴う断熱性能の低下が小さいため、内圧上昇が生じる温度範囲で使用する際に有利である。さらに、上述の材料に酸化チタンや酸化アルミニウムやインジウムドープ酸化錫等の赤外線吸収率が小さい物質を輻射抑制材として添加すると、芯材の赤外線吸収率を小さくすることができる。
上記粉体は、無機系、有機系のいずれでもよく、例えば、乾式シリカ、湿式シリカ、凝集シリカ粉末、導電性粉体、炭酸カルシウム粉末、パーライト、クレー、タルク等を用いることができる。なかでも乾式シリカと導電性粉体との混合物は、真空断熱材の内圧上昇に伴う断熱性能の低下が小さいため、内圧上昇が生じる温度範囲で使用する際に有利である。さらに、上述の材料に酸化チタンや酸化アルミニウムやインジウムドープ酸化錫等の赤外線吸収率が小さい物質を輻射抑制材として添加すると、芯材の赤外線吸収率を小さくすることができる。
上記発泡体としては、ウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォーム等を用いることができる。中でも連続気泡を形成する発泡体が好ましい。
上記繊維体は、無機繊維でもよく有機繊維でもよいが、断熱性能の観点から無機繊維を用いることが好ましい。このような無機繊維としては、グラスウールやグラスファイバー等のガラス繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、セラミック繊維、ロックウール等を挙げることができる。これらの無機繊維は、熱伝導率が低く、粉体よりも取り扱いが容易である点で好ましい。
芯材は、上述した材料を単独で使用してもよく、2種以上の材料を混合した複合材であってもよい。
3.真空断熱材
本開示の真空断熱材は、外包材の内部に芯材が封入され、上記内部が減圧されて真空状態となっている。真空断熱材内部の真空度は、例えば5Pa以下であることが好ましい。内部に残存する空気の対流による熱伝導を低くすることができ、優れた断熱性を発揮することが可能となるからである。
本開示の真空断熱材は、外包材の内部に芯材が封入され、上記内部が減圧されて真空状態となっている。真空断熱材内部の真空度は、例えば5Pa以下であることが好ましい。内部に残存する空気の対流による熱伝導を低くすることができ、優れた断熱性を発揮することが可能となるからである。
真空断熱材の熱伝導率は、低い程好ましく、例えば熱伝導率(初期熱伝導率)が5mW/(m・K)以下であることが好ましい。真空断熱材が熱を外部に伝導しにくくなり、高い断熱効果を奏することができるからである。中でも上記初期熱伝導率は、4mW/(m・K)以下であることがより好ましく、3mW/(m・K)以下であることがさらに好ましい。
熱伝導率は、JIS A1412−2:1999(熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第2部:熱流計法(HFM法))に準拠し、熱伝導率測定装置を用いて熱流計法により測定された値とすることができる。上記熱伝導率測定装置は、例えば、熱伝導率測定装置オートラムダHC−074(英弘精機製)を用いることができる。測定は、以下の条件で、測定試料の両方の主面が上下方向を向くように配置して行う。熱伝導率測定前に、測定試料の温度が測定環境温度と等しくなっているかを、熱流計などを使用して予め測定しておくことが好ましい。1つの条件では少なくとも3つのサンプルを測定し、それらの測定値の平均をその条件の熱伝導率の値とする。
(熱伝導率の測定条件)
・測定試料:幅29cm±0.5cm、長さ30cm±0.5cm
・試験の定常に要する時間:15分以上
・標準板の種類:EPS
・高温面の温度:30℃
・低温面の温度:10℃
・測定試料の平均温度:20℃
・測定試料:幅29cm±0.5cm、長さ30cm±0.5cm
・試験の定常に要する時間:15分以上
・標準板の種類:EPS
・高温面の温度:30℃
・低温面の温度:10℃
・測定試料の平均温度:20℃
4.その他
本開示の真空断熱材の製造方法は、一般的な方法を用いることができる。例えば、外包材を2枚準備し、それぞれの熱溶着可能なフィルム同士を向き合わせて重ね、三辺の外縁を熱溶着し、一辺が開口する袋体を得る。この袋体に、開口から芯材を入れた後、上記開口から空気を吸引し、袋体の内部が減圧された状態で開口を封止することで、真空断熱材を得ることができる。
本開示の真空断熱材の製造方法は、一般的な方法を用いることができる。例えば、外包材を2枚準備し、それぞれの熱溶着可能なフィルム同士を向き合わせて重ね、三辺の外縁を熱溶着し、一辺が開口する袋体を得る。この袋体に、開口から芯材を入れた後、上記開口から空気を吸引し、袋体の内部が減圧された状態で開口を封止することで、真空断熱材を得ることができる。
本開示の真空断熱材は、熱絶縁を要する物品に用いることができる。
C.真空断熱材付き物品
本開示の真空断熱材付き物品は、熱絶縁領域を有する物品、および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、上記真空断熱材が、芯材と、芯材が封入された真空断熱材用外包材とを有し、上記真空断熱材用外包材が上述の「A.真空断熱材用外包材」の項で説明したものである。
本開示の真空断熱材付き物品は、熱絶縁領域を有する物品、および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、上記真空断熱材が、芯材と、芯材が封入された真空断熱材用外包材とを有し、上記真空断熱材用外包材が上述の「A.真空断熱材用外包材」の項で説明したものである。
本開示によれば、物品に用いられる真空断熱材が「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した外包材により構成されており、上記真空断熱材が高温環境下でも長期にわたり高断熱性能を発揮可能であることから、上記物品が長期間省エネルギー性を発揮することができる。
本開示における真空断熱材およびそれに用いられる外包材については、上述した「B.真空断熱材」および「A.真空断熱材用外包材」の項で詳細に説明したため、ここでの説明は省略する。
本開示における物品は、熱絶縁領域を有する。ここで上記熱絶縁領域とは、真空断熱材により熱絶縁された領域であり、例えば、保温や保冷された領域、熱源や冷却源を取り囲んでいる領域、熱源や冷却源から隔離されている領域である。これらの領域は、空間であっても物体であってもよい。
上記物品として、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、保温器、保冷器等の電気機器、保温容器、保冷容器、輸送容器、コンテナ、貯蔵容器等の容器、車両、航空機、船舶等の乗り物、家屋、倉庫等の建築物、壁材、床材等の建築資材等が挙げられる。
上記物品として、例えば、冷蔵庫、冷凍庫、保温器、保冷器等の電気機器、保温容器、保冷容器、輸送容器、コンテナ、貯蔵容器等の容器、車両、航空機、船舶等の乗り物、家屋、倉庫等の建築物、壁材、床材等の建築資材等が挙げられる。
以下に実施例および比較例を示し、本開示をさらに具体的に説明する。
真空断熱材用外包材の作製において用いた各フィルムの略称は以下の通りである。また、各フィルムの詳細を表1に示す。
・Al蒸着PET12:アルミニウム(Al)膜(厚み55nm)が片面に蒸着されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm)
・OC層(A)付Al蒸着PET12:Al蒸着PET12のAl膜上に、無機層状化合物および樹脂を含むガスバリア性樹脂組成物の水溶液をコーティングして得られる約200nmのオーバーコート(OCと略する。以下、同様とする。)層(A)が配置されたフィルム
・厚膜Al蒸着PET12:アルミニウム(Al)膜(厚み65nm)が片面に蒸着されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm)
・OC層(A)付厚膜Al蒸着PET12:厚膜Al蒸着PET12のAl膜上に、無機層状化合物および樹脂を含むガスバリア性樹脂組成物の水溶液をコーティングして得られる約200nmのオーバーコート(OC)層(A)が配置されたフィルム
・OC層(B)付厚膜Al蒸着PET12:厚膜Al蒸着PET12のAl膜上に、ケイ素を含むアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂を含む水溶性高分子とをゾルゲル法によって重縮合して得られる、約200nmのオーバーコート(OC)層(B)が配置されたフィルム
・Al蒸着EVOH12:アルミニウム(Al)膜(厚み40nm)が片面に蒸着されたエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)フィルム(厚み12μm)
・Al蒸着EVOH15:アルミニウム(Al)膜(厚み55nm)が片面に蒸着されたエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)フィルム(厚み15μm)
・SiO2蒸着ON15:二酸化ケイ素(SiO2)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたナイロン(ON)フィルム(厚み15μm)
・SiO2蒸着PET12:二酸化ケイ素(SiO2)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたPETフィルム(厚み12μm)
・Al2O3蒸着PET12(A):酸化アルミニウム(Al2O3)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたPETフィルム(厚み12μm)
・Al2O3蒸着PET12(B):酸化アルミニウム(Al2O3)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたPETフィルム(厚み12μm)
・OC層(B)付Al2O3蒸着PET12(B):Al2O3蒸着PET12(B)のAl2O3膜上に、ケイ素を含むアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂を含む水溶性高分子とをゾルゲル法によって重縮合して得られる約200nmのオーバーコート(OC)層(B)を配置したフィルム
・Al−O−P結合含有層付PET12:一方の面に、酸化アルミニウムおよびリン酸の反応生成物を含むガスバリア膜(Al−O−P結合含有層とする。)を有するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm)
・ON25:ナイロンフィルム(厚み25μm)
・PET12:PETフィルム(厚み12μm)
・PET30:PETフィルム(厚み30μm)
・CPP50:未延伸ポリプロピレンフィルム(厚み50μm)
・PBT25:PBTフィルム(厚み25μm)
・EVOH30:エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム(厚み30μm)
・LLDPE50:直鎖状短鎖分岐ポリエチレンフィルム(厚み50μm)
・LLDPE30:直鎖状短鎖分岐ポリエチレンフィルム(厚み30μm)
・Al蒸着PET12:アルミニウム(Al)膜(厚み55nm)が片面に蒸着されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm)
・OC層(A)付Al蒸着PET12:Al蒸着PET12のAl膜上に、無機層状化合物および樹脂を含むガスバリア性樹脂組成物の水溶液をコーティングして得られる約200nmのオーバーコート(OCと略する。以下、同様とする。)層(A)が配置されたフィルム
・厚膜Al蒸着PET12:アルミニウム(Al)膜(厚み65nm)が片面に蒸着されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm)
・OC層(A)付厚膜Al蒸着PET12:厚膜Al蒸着PET12のAl膜上に、無機層状化合物および樹脂を含むガスバリア性樹脂組成物の水溶液をコーティングして得られる約200nmのオーバーコート(OC)層(A)が配置されたフィルム
・OC層(B)付厚膜Al蒸着PET12:厚膜Al蒸着PET12のAl膜上に、ケイ素を含むアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂を含む水溶性高分子とをゾルゲル法によって重縮合して得られる、約200nmのオーバーコート(OC)層(B)が配置されたフィルム
・Al蒸着EVOH12:アルミニウム(Al)膜(厚み40nm)が片面に蒸着されたエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)フィルム(厚み12μm)
・Al蒸着EVOH15:アルミニウム(Al)膜(厚み55nm)が片面に蒸着されたエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)フィルム(厚み15μm)
・SiO2蒸着ON15:二酸化ケイ素(SiO2)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたナイロン(ON)フィルム(厚み15μm)
・SiO2蒸着PET12:二酸化ケイ素(SiO2)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたPETフィルム(厚み12μm)
・Al2O3蒸着PET12(A):酸化アルミニウム(Al2O3)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたPETフィルム(厚み12μm)
・Al2O3蒸着PET12(B):酸化アルミニウム(Al2O3)膜(厚み10nm)が片面に蒸着されたPETフィルム(厚み12μm)
・OC層(B)付Al2O3蒸着PET12(B):Al2O3蒸着PET12(B)のAl2O3膜上に、ケイ素を含むアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂を含む水溶性高分子とをゾルゲル法によって重縮合して得られる約200nmのオーバーコート(OC)層(B)を配置したフィルム
・Al−O−P結合含有層付PET12:一方の面に、酸化アルミニウムおよびリン酸の反応生成物を含むガスバリア膜(Al−O−P結合含有層とする。)を有するポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み12μm)
・ON25:ナイロンフィルム(厚み25μm)
・PET12:PETフィルム(厚み12μm)
・PET30:PETフィルム(厚み30μm)
・CPP50:未延伸ポリプロピレンフィルム(厚み50μm)
・PBT25:PBTフィルム(厚み25μm)
・EVOH30:エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム(厚み30μm)
・LLDPE50:直鎖状短鎖分岐ポリエチレンフィルム(厚み50μm)
・LLDPE30:直鎖状短鎖分岐ポリエチレンフィルム(厚み30μm)
(オーバーコート層(B)の形成方法)
OC層(B)付厚膜Al蒸着PET12、OC層(B)付Al2O3蒸着PET12(B)におけるオーバーコート層(B)は、下記の方法により形成した。まず、表2に示す組成に従い調製したA液(ポリビニルアルコール(PVA)、イソプロピルアルコールおよびイオン交換水からなる混合液)に、表2に示す組成に従い予め調製したB液(オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)、イソプロピルアルコール、塩酸およびイオン交換水からなる加水分解液)を加えて撹拌し、ゾルゲル法により無色透明のバリア性塗布膜用組成物を得た。次に、厚膜Al蒸着PET12のAl膜上、若しくはAl2O3蒸着PET12(B)のAl2O3膜上に、上述の方法で調製したバリア性塗布膜用組成物をグラビアコート法によりコーティングし、次いで120℃、140℃および150℃で各20秒間加熱処理し、バリア性塗布膜を形成し、55℃で1週間エージングして、PVA−TEOS系のオーバーコート(OC)層(B)を形成した。
OC層(B)付厚膜Al蒸着PET12、OC層(B)付Al2O3蒸着PET12(B)におけるオーバーコート層(B)は、下記の方法により形成した。まず、表2に示す組成に従い調製したA液(ポリビニルアルコール(PVA)、イソプロピルアルコールおよびイオン交換水からなる混合液)に、表2に示す組成に従い予め調製したB液(オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)、イソプロピルアルコール、塩酸およびイオン交換水からなる加水分解液)を加えて撹拌し、ゾルゲル法により無色透明のバリア性塗布膜用組成物を得た。次に、厚膜Al蒸着PET12のAl膜上、若しくはAl2O3蒸着PET12(B)のAl2O3膜上に、上述の方法で調製したバリア性塗布膜用組成物をグラビアコート法によりコーティングし、次いで120℃、140℃および150℃で各20秒間加熱処理し、バリア性塗布膜を形成し、55℃で1週間エージングして、PVA−TEOS系のオーバーコート(OC)層(B)を形成した。
[実施例1]
(真空断熱材用外包材の作製)
熱溶着可能なフィルムとしてCPP50と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、をこの順で積層して外包材を得た。第1ガスバリアフィルムおよび第2ガスバリアフィルムは、第1ガスバリアフィルムのAl膜側と第2ガスバリアフィルムのAl膜側とが向かい合うように配置し、第3ガスバリアフィルムは、SiO2膜が熱溶着可能なフィルム側を向くように配置した。
なお、各フィルムは、接着層で接合した。接着層を形成するための接着剤は、ポリエステルポリオールを主成分とする主剤(ロックペイント社製 製品名:RU−77T)、脂肪族系ポリイソシアネートを含む硬化剤(ロックペイント社製 製品名:H−7)、および酢酸エチルの溶剤が、重量配合比が主剤:硬化剤:溶剤=10:1:14となるように混合された、2液硬化型の接着剤を用いた。上述した接着剤を外側となる側のフィルムの一方の面に塗布量3.5g/m2となるように塗布して接着層を形成し、接着層が形成された外側となる側のフィルムと内側となる側のフィルムとを接着層を間に挟んで加圧した。
(真空断熱材用外包材の作製)
熱溶着可能なフィルムとしてCPP50と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、をこの順で積層して外包材を得た。第1ガスバリアフィルムおよび第2ガスバリアフィルムは、第1ガスバリアフィルムのAl膜側と第2ガスバリアフィルムのAl膜側とが向かい合うように配置し、第3ガスバリアフィルムは、SiO2膜が熱溶着可能なフィルム側を向くように配置した。
なお、各フィルムは、接着層で接合した。接着層を形成するための接着剤は、ポリエステルポリオールを主成分とする主剤(ロックペイント社製 製品名:RU−77T)、脂肪族系ポリイソシアネートを含む硬化剤(ロックペイント社製 製品名:H−7)、および酢酸エチルの溶剤が、重量配合比が主剤:硬化剤:溶剤=10:1:14となるように混合された、2液硬化型の接着剤を用いた。上述した接着剤を外側となる側のフィルムの一方の面に塗布量3.5g/m2となるように塗布して接着層を形成し、接着層が形成された外側となる側のフィルムと内側となる側のフィルムとを接着層を間に挟んで加圧した。
(真空断熱材の作製)
実施例1で得られた外包材(寸法:360mm×450mm)を2枚準備し、熱溶着可能なフィルム同士が向き合う様にして2枚重ねて、四辺形の三辺をヒートシールして一辺のみが開口した袋体を作成した。芯材として300mm×300mm×30mmのグラスウールを用い、乾燥処理を行った後、袋体に、芯材および乾燥剤として5gの酸化カルシウムを収納して、袋体内部を排気した。その後、袋体の開口部分をヒートシールにより密封して真空断熱材を得た。到達圧力は0.05Paとした。
実施例1で得られた外包材(寸法:360mm×450mm)を2枚準備し、熱溶着可能なフィルム同士が向き合う様にして2枚重ねて、四辺形の三辺をヒートシールして一辺のみが開口した袋体を作成した。芯材として300mm×300mm×30mmのグラスウールを用い、乾燥処理を行った後、袋体に、芯材および乾燥剤として5gの酸化カルシウムを収納して、袋体内部を排気した。その後、袋体の開口部分をヒートシールにより密封して真空断熱材を得た。到達圧力は0.05Paとした。
[実施例2]
熱溶着可能なフィルムとしてEVOH30と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
熱溶着可能なフィルムとしてEVOH30と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
[実施例3]
熱溶着可能なフィルムとしてPBT25と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
熱溶着可能なフィルムとしてPBT25と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
[実施例4]
熱溶着可能なフィルムとしてPET30と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
熱溶着可能なフィルムとしてPET30と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
[実施例5]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH15と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH15と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
[実施例6]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50を用い、第1ガスバリアフィルムとして厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとして厚膜Al蒸着PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとして厚膜Al蒸着PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50を用い、第1ガスバリアフィルムとして厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとして厚膜Al蒸着PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとして厚膜Al蒸着PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、実施例1と同様にした。
[実施例7]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第4ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第3ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、SiO2膜がONフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第4ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第3ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、SiO2膜がONフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
[実施例8]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第4ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第4ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
[実施例9]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第4ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、第4ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
[実施例10]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl2O3蒸着PET12(A)を用い、第4ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、Al2O3膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE30を用い、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(A)付厚膜Al蒸着PET12を用い、第3ガスバリアフィルムとしてAl2O3蒸着PET12(A)を用い、第4ガスバリアフィルムとしてAl−O−P結合含有層付PET12を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、OC層付厚膜Al膜がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、Al2O3膜がPETフィルムに対して第2ガスバリアフィルム側を向く様に配置し、第4ガスバリアフィルムは、Al−O−P結合含有層がPETフィルムに対して第3ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
[比較例1]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH12と、第2ガスバリアフィルムとしてAl蒸着PET12と、保護フィルムとしてON25と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。なお、第1ガスバリアフィルムおよび第2ガスバリアフィルムは、第1ガスバリアフィルムのAl膜側と第2ガスバリアフィルムのAl膜側とが向かい合うように配置した。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH12と、第2ガスバリアフィルムとしてAl蒸着PET12と、保護フィルムとしてON25と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。なお、第1ガスバリアフィルムおよび第2ガスバリアフィルムは、第1ガスバリアフィルムのAl膜側と第2ガスバリアフィルムのAl膜側とが向かい合うように配置した。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。
[比較例2]
熱溶着可能なフィルムとしてCPP50と、第1ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。なお、第1ガスバリアフィルムおよび第2ガスバリアフィルムは、第1ガスバリアフィルムのSiO2膜側と第2ガスバリアフィルムのSiO2膜側とが向かい合うように配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、SiO2膜が熱溶着可能なフィルム側を向くように配置した。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。
熱溶着可能なフィルムとしてCPP50と、第1ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、第2ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。なお、第1ガスバリアフィルムおよび第2ガスバリアフィルムは、第1ガスバリアフィルムのSiO2膜側と第2ガスバリアフィルムのSiO2膜側とが向かい合うように配置した。また、第3ガスバリアフィルムは、SiO2膜が熱溶着可能なフィルム側を向くように配置した。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。
[比較例3]
熱溶着可能なフィルムとしてCPP50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH15と、第2ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、比較例2と同様にした。
熱溶着可能なフィルムとしてCPP50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH15と、第2ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着PET12と、第3ガスバリアフィルムとしてSiO2蒸着ON15と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、各フィルムの配置は、比較例2と同様にした。
[比較例4]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(B)付厚膜Al蒸着PET12と、第1保護フィルムとしてPET12と、第2保護フィルムとしてON25と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、第1ガスバリアフィルムは、OC層付Al膜がPETフィルムに対して第1保護フィルム側を向く様に配置した。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてOC層(B)付厚膜Al蒸着PET12と、第1保護フィルムとしてPET12と、第2保護フィルムとしてON25と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。なお、第1ガスバリアフィルムは、OC層付Al膜がPETフィルムに対して第1保護フィルム側を向く様に配置した。
[比較例5]
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(B)付Al2O3蒸着PET12(B)と、第1保護フィルムとしてON25と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、Al膜がEVOHフィルムに対して第2ガスバリア側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、OC層付Al2O3膜がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
熱溶着可能なフィルムとしてLLDPE50と、第1ガスバリアフィルムとしてAl蒸着EVOH12と、第2ガスバリアフィルムとしてOC層(B)付Al2O3蒸着PET12(B)と、第1保護フィルムとしてON25と、を用い、実施例1と同様にして外包材を得た。また、実施例1と同様の方法で真空断熱材を得た。第1ガスバリアフィルムは、Al膜がEVOHフィルムに対して第2ガスバリア側を向く様に配置し、第2ガスバリアフィルムは、OC層付Al2O3膜がPETフィルムに対して第1ガスバリアフィルム側を向く様に配置した。
表3に、各実施例および比較例の外包材の構成を示す。表3中の「/」は、外包材を構成する各部材の、接着層を介した積層界面を示す。
[評価]
1.真空断熱材用外包材の0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材の、0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合を、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した条件および方法により算出した。各外包材からサンプリングした試験片数NはN=3とし、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した方法により各試験片から16点測定試料を採取した。外包材の0℃、100℃の各温度での引張貯蔵弾性率値は、試験片ごとに0℃、100℃の各温度での引張貯蔵弾性率値の16点平均を算出しそれを試験片数(N=3)で平均化した値とした。測定試料の0℃、100℃の各温度での引張貯蔵弾性率の測定方法の詳細は、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した通りである。結果を表4に示す。
1.真空断熱材用外包材の0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材の、0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合を、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した条件および方法により算出した。各外包材からサンプリングした試験片数NはN=3とし、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した方法により各試験片から16点測定試料を採取した。外包材の0℃、100℃の各温度での引張貯蔵弾性率値は、試験片ごとに0℃、100℃の各温度での引張貯蔵弾性率値の16点平均を算出しそれを試験片数(N=3)で平均化した値とした。測定試料の0℃、100℃の各温度での引張貯蔵弾性率の測定方法の詳細は、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した通りである。結果を表4に示す。
2.真空断熱材用外包材の灰分の測定
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材について、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した方法で灰分を測定した。結果を下記表4に示す。
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材について、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した方法で灰分を測定した。結果を下記表4に示す。
3.高温保管前前後での真空断熱材用外包材の酸素透過度の劣化量
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材の酸素透過度を、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した条件および方法により測定し、「初期値」とした。また、実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各真空断熱材を、恒温室内(温度100℃、湿度無管理の雰囲気)で500時間保管後、各真空断熱材の熱溶着されていない部分の外包材を切り取り、切り取った部分の外包材の酸素透過度を、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した条件および方法により測定した。
各外包材について、高温保管前後での酸素透過度の差分を算出し、経時劣化量とした。結果を表4に示す。
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材の酸素透過度を、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した条件および方法により測定し、「初期値」とした。また、実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各真空断熱材を、恒温室内(温度100℃、湿度無管理の雰囲気)で500時間保管後、各真空断熱材の熱溶着されていない部分の外包材を切り取り、切り取った部分の外包材の酸素透過度を、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した条件および方法により測定した。
各外包材について、高温保管前後での酸素透過度の差分を算出し、経時劣化量とした。結果を表4に示す。
4.屈曲処理後の蒸気透過度および酸素透過度
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材について、幅210mm×長さ297mm(A4サイズ)の長方形の試験片(試験片数N=1)をそれぞれ採取した。ASTM F392に準拠して、各試験片に対してゲルボフレックステスター(テスター産業社製、機種名:BE1006)を用いて3回屈曲処理を行った。3回屈曲処理後の各試験片について、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した方法および条件により、水蒸気透過度および酸素透過度を測定した。結果を表4に示す。
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各外包材について、幅210mm×長さ297mm(A4サイズ)の長方形の試験片(試験片数N=1)をそれぞれ採取した。ASTM F392に準拠して、各試験片に対してゲルボフレックステスター(テスター産業社製、機種名:BE1006)を用いて3回屈曲処理を行った。3回屈曲処理後の各試験片について、上記「A.真空断熱材用外包材」の項で説明した方法および条件により、水蒸気透過度および酸素透過度を測定した。結果を表4に示す。
5.熱伝導率の測定
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各真空断熱材について、上記「B.真空断熱材」の項で説明した方法および条件により熱伝導率を測定し、「初期値」とした。また、各真空断熱材について、恒温室内(温度100℃、湿度無管理の雰囲気)で500時間保管した後の熱伝導率を、初期値と同様の方法および条件で測定し、「500時間保管後値」とした。さらに、500時間保管後値を初期値で除した値を変化量とした。結果を下記表4に示す。
実施例1〜10、比較例1〜5で得られた各真空断熱材について、上記「B.真空断熱材」の項で説明した方法および条件により熱伝導率を測定し、「初期値」とした。また、各真空断熱材について、恒温室内(温度100℃、湿度無管理の雰囲気)で500時間保管した後の熱伝導率を、初期値と同様の方法および条件で測定し、「500時間保管後値」とした。さらに、500時間保管後値を初期値で除した値を変化量とした。結果を下記表4に示す。
[考察]
実施例1〜10では、外包材の灰分(特性1)が所定の範囲内であり、かつ0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合(特性2)が所定の範囲内にあった。実施例1〜10の真空断熱材は、高温保管前後で酸素透過度の経時劣化量が少なく熱伝導率の変化量も小さいことから、長期間、高断熱性能が保持されることが示された。特に、実施例1〜10と特性1が下限値未達の比較例1、2、4、5とを比較すると、外包材の灰分を1質量%以上とすることで、熱伝導率の変化量が小さくなることが確認された。一方、実施例1〜10と特性2が未達の比較例3と比較すると、特性2を具備することで高温保管前後での酸素透過度の経時劣化量が少ないことが確認された。
実施例1〜10では、外包材の灰分(特性1)が所定の範囲内であり、かつ0℃での引張貯蔵弾性率値に対する100℃での引張貯蔵弾性率値の割合(特性2)が所定の範囲内にあった。実施例1〜10の真空断熱材は、高温保管前後で酸素透過度の経時劣化量が少なく熱伝導率の変化量も小さいことから、長期間、高断熱性能が保持されることが示された。特に、実施例1〜10と特性1が下限値未達の比較例1、2、4、5とを比較すると、外包材の灰分を1質量%以上とすることで、熱伝導率の変化量が小さくなることが確認された。一方、実施例1〜10と特性2が未達の比較例3と比較すると、特性2を具備することで高温保管前後での酸素透過度の経時劣化量が少ないことが確認された。
実施例の中でも実施例3、6は、他の実施例よりも特性2の値が高く寸法安定性が高いことが示唆される。これは、実施例3、6の外包材では、第3ガスバリアフィルムの樹脂基材であるPETフィルムが外包材の最外となっているため、ナイロンフィルムを最外層とする他の実施例と比較して、高温環境下に晒されても劣化が少ないことによると推量される。
また、比較例4、5からオーバーコート層を有するガスバリアフィルムを用いる場合であっても、外包材全体で特性1および特性2の両方が所定の範囲内に無ければ、高温環境下で長期間、高断熱性能が保持できないことが示された。
なお、表4より、高温保管前後で酸素透過度の経時劣化量と、屈曲処理試験前後での酸素透過度の経時劣化量との間には相関が無いことから、外包材の熱伸縮によるせん断応力に起因するガスバリア性能の低下と、外部からの機械的な応力を受けることに起因するガスバリア性能の低下との間には、相関がないことが示唆された。
1 … 熱溶着可能なフィルム
2、2a、2b、2c … ガスバリアフィルム
3 … 樹脂基材
4 … ガスバリア膜
5 … 保護フィルム
10 … 真空断熱材用外包材
11 … 芯材
20 …真空断熱材
2、2a、2b、2c … ガスバリアフィルム
3 … 樹脂基材
4 … ガスバリア膜
5 … 保護フィルム
10 … 真空断熱材用外包材
11 … 芯材
20 …真空断熱材
Claims (5)
- 熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムと、を少なくとも有し、
前記ガスバリアフィルムが、樹脂基材と、前記樹脂基材の片面または両面に配置され、無機物を含むガスバリア膜と、を有する真空断熱材用外包材であって、
灰分が1.0質量%以上5.0質量%以下であり、かつ動的粘弾性測定装置を用いて引張法により周波数10Hzで貯蔵弾性率を測定したときの、0℃での前記貯蔵弾性率の値に対する100℃での前記貯蔵弾性率の値の割合が20%以上である、真空断熱材用外包材。 - 前記ガスバリアフィルムが、前記樹脂基材の片面に前記ガスバリア膜を有し、
前記真空断熱材用外包材が、前記ガスバリアフィルムを3つ以上有する、請求項1に記載の真空断熱材用外包材。 - 少なくとも前記樹脂基材が、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂を含まない、請求項1または請求項2に記載の真空断熱材用外包材。
- 芯材と、前記芯材が封入された真空断熱材用外包材とを有する真空断熱材であって、
前記真空断熱材用外包材が、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の真空断熱材用外包材である、真空断熱材。 - 熱絶縁領域を有する物品、および真空断熱材を備える真空断熱材付き物品であって、
前記真空断熱材は、芯材と、前記芯材が封入された真空断熱材用外包材とを有し、
前記真空断熱材用外包材は、熱溶着可能なフィルムと、ガスバリアフィルムとを有し、
前記真空断熱材用外包材が、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の真空断熱材用外包材である、真空断熱材付き物品。
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|---|---|---|---|---|
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-
2017
- 2017-05-08 JP JP2017092312A patent/JP2018189163A/ja active Pending
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