JPH0557105B2

JPH0557105B2 -

Info

Publication number: JPH0557105B2
Application number: JP58014892A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Komeno; Shoichi Ishihara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-01-31
Filing date: 1983-01-31
Publication date: 1993-08-23
Also published as: JPS59140046A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は断熱板、特に真空充填断熱板と発泡ポ
リウレタンとの複合断熱構造体に関するものであ
る。従来例の構成とその問題点従来、断熱板としてガラス繊維、石綿、珪酸カ
ルシウムなどの無機材料や、発泡ポリウレタン、
発泡ポリスチレンなどの有機材料が知られてい
る。ガラス繊維や珪酸カルシウムなどの無機材料
は耐熱性や機械的強度は良好であるが、しかし熱
伝導率は0.03〜0.05kcal／mh℃で、断熱効果は余
り良くない。低温用保温断熱材としては硬質発泡
ポリウレタンが一般に使用され、0.015kcal／mh
℃の熱伝導率が達成されているが、これ以上の断
熱性能を向上することは容易でない状況にある。
また、液化窒素容器や冷凍庫などの極低温用保冷
材として、二重壁構成の容器の間〓に発泡パーラ
イト等を充填し、0.01Torr以下の高真空に排気
した粉末真空断熱法が知られているが、高真空に
耐える強固な容器を必要とすることが粉末真空断
熱法利用の１つの問題点となつていた。この対策として、真空容器としてラミネートフ
イルム容器を用いることが提案されている。すな
わち、ラミネートフイルム容器内に断熱材を充填
し、真空に排気して後、熱融着密封を行なつてな
る真空充填断熱板は0.01kcal／mh℃以下の熱伝
導率を持ち優れた断熱特性を示す。一般に、この
ラミネートフイルムは内層に低密度ポリエチレン
（比重0.91〜0.92）などの熱融着層、中間層にポ
リビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、アル
ミ箔などの気体遮断層、外層にポリエチレンテレ
フタレート、ポリアミドなどの機械的保護層など
によつて構成されるが、このラミネートフイルム
だけでは長期寿命保証が十分でなく、徐々に空気
が侵入し、ラミネートフイルム容器内の圧力が上
昇する結果、断熱特性は時間とともに劣化する。
また、ラミネートフイルム容器は非常に破損しや
すい欠点がある。これらの欠点を改良するため、
真空充填断熱板の周囲を発泡ポリウレタンで被覆
する方法がある。この場合、発泡ポリウレタンの
断熱特性を良くするために、40〜50℃に加熱して
発泡硬化が行なわれるが、このとき硬化発熱が生
じ、発熱温度が100℃に達する。そのため、ラミ
ネートフイルム容器の熱融着層として一般に用い
られている低密度ポリエチレン（比重0.91〜
0.92）が軟化し、熱融着密封が破れ、フイルム容
器内の圧力が上昇して熱伝導率が悪化するという
欠点がある。さらに、中間層に耐気体透過性の優
れたフイルムを構成したとしても、内層の熱融着
層を通つて気体がフイルム容器内に侵入し、圧力
を上昇させる傾向がある。特に低密度ポリエチレ
ンは発泡ポリウレタンの発泡剤であるフロン−11
ガスの透過性が大きく、熱融着層を通じてフロン
−11ガスが内部に侵入し、熱伝導率が悪化すると
いう欠点がある。発明の目的本発明は上記問題点を改良するものであり、熱
融着が可能なラミネートフイルム容器内に断熱材
が充填され、真空に排気された真空充填断熱板の
周囲にポリウレタンを注入・発泡・硬化し、被覆
してなる断熱構造体において、断熱特性が優れ、
真空充填断熱板の断熱特性が劣化しない断熱構造
体を提供することを目的とする。発明の構成本発明は、熱融着が可能なラミネートフイルム
容器内に断熱材が充填され、真空に排気された真
空充填断熱板の周囲にポリウレタンを注入・発
泡・硬化してなる断熱構造体において、ラミネー
トフイルム容器の熱融着密封層フイルムが高密度
ポリエチレンまたはポリプロピレンであることを
特徴とする断熱構造体である。本発明によれば、高密度ポリエチレンおよびポ
リプロピレンのフロン−11ガス透過率が小さいた
め、発泡ポリウレタン中に含まれているフロン−
11ガスが真空充填断熱板の内部に侵入することを
抑え、断熱特性の劣化を防ぐことができる。また、耐熱性が高いため、ポリウレタンの発
泡・硬化時に生じる熱に対して、熱融着部が硬化
することなく、真空漏れによる熱伝導率の劣化が
生じない。実施例の説明以下に本発明を図面を参照しながら説明する。図は本発明の断熱構造体の一実施例を示す基本
構成の断面図である。図において、１は熱融着層に高密度ポリエチレ
ンまたはポリプロピレンを有するラミネートフイ
ルム容器で、２は熱融着密封部であり、内部に断
熱材３が充填され、断熱材内の空間とラミネート
フイルム容器１の内部は真空に保持された真空充
填断熱板である。４は硬質発泡ポリウレタンであ
り、真空充填断熱板のラミネートフイルム容器１
の外側にポリウレタンが注入・発泡・硬化されて
完全に被覆されている。断熱材３は、材質に特に制限はないが、シリ
カ、珪藻土、パーライトなどの粉末、ガラス繊
維、セラミツク繊維、ポリエステル繊維などの繊
維集合体、珪酸カルシウム板、発泡プラスチツク
板などの連続気孔成形体、発泡パーライト、シリ
カマイクロバルーンなどの中空球殻状粉末などが
使用され、使用する断熱材の種類によつて真空充
填断熱板の熱伝導率が異なつてくる。硬質発泡ポリウレタン４は、フロン−11
（CFCl₃）が発泡剤として含有されている。断熱材を収納するラミネートフイルム容器１は
変形可能なフイルム状であり、厚い板状のプラス
チツク容器や金属製の容器では真空封止方法が困
難である。その点、フイルム状のラミネートフイ
ルム容器を使用すると熱融着シール法により容器
の完全密封が容易に行なうことができ、また容器
が真空に排気されたときに、内部に充填されてい
る断熱材の形状にしたがつて容器が充填断熱材に
密着し、真空圧力に耐える利点がある。本発明の特徴は、このラミネートフイルム容器
の内層の熱融着層として高密度ポリエチレンまた
はポリプロピレンを使用することにある。これは
高密度ポリエチレンおよびポリプロピレンは低密
度ポリエチレンと比べて、フロン−11ガスの透過
性が小さいことを見出したことに起因する。フロ
ン−11ガス透過性が少なくなると、被覆された発
泡ポリウレタン中のフロン−11が熱融着部を通じ
て真空充填断熱板の内部に侵入することが抑えら
れ、熱伝導率の劣化が小さくなる利点を有する。
さらに、これらの高密度ポリエチレンおよびポリ
プロピレンは低密度ポリエチレンと比べて、一般
に軟化温度が高く、ウレタンの発泡硬化時に生じ
る発熱に対して安定で、熱融着層が軟化せず、断
熱特性が劣化しない利点がある。高密度ポリエチレンとしては、比重が0.94より
大きいものが望ましく、一般に125℃以上の軟化
温度を持つている。比重が0.93よりも小さいもの
は一般に低密度ポリエチレンと言われ、軟化温度
は120℃よりも低い。ポリプロピレンとしては通
常のものが使用可能で、一般に140℃以上の軟化
温度を持つている。ラミネートフイルムの中間層および外層の材質
としては特に制限はないが、中間層としては、ポ
リビニルアルコール、アルミ箔、ポリ塩化ビニリ
デンなどのガス透過性の小さいフイルムが、外層
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリア
ミド、紙などの機械的強度の強いフイルムなどが
使用される。以下に具体的な実施例によつてさらに詳しく説
明する。なお本実施例において、熱伝導率の測定
はダイナテツク社のＫ−マチツク熱伝導率測定装
置を用いて、ASTM−C518に準拠した方法で、
13℃と35℃との温度差における熱伝導率を測定し
た。実施例１発泡パーライト粉砕粉末（平均粒径3μｍ）を
クラフト紙製袋に充填し、それを熱融着層・高密
度ポリエチレン（比重0.95、軟化温度130℃、厚
さ60μｍ）、中間層・延伸ポリビニールアルコー
ル（厚さ14μｍ）保護層ポリエチレンテレフタレ
ート（厚さ25μｍ）のラミネートフイルム容器に
入れ、これを熱融着密封装置を具備した真空用容
器内に置いて、0.5Torrの真空度に排気した状態
で、フイルム容器の開放部を加熱融着密封を行な
つた後、真空用容器内に外気を導入して大気圧に
戻し、厚さ20mm、横幅250mm、縦幅250mmの真空充
填断熱板を得た。得られた真空充填断熱板を40℃
に保つた成形金型内に置き、フロン−11を含むポ
リウレタン（旭硝子製オートフロス）を注入・発
泡・硬化を行ない、真空充填断熱板の全表面が発
泡ポリウレタンで被覆された厚さ30mm、横幅300
mm、縦幅300mmの断熱構造体を得た。得られた断
熱構造体の性能を第１表に示した。発泡ウレタンの硬化時に発泡ポリウレタンの表
面温度は110℃に上昇した。得られた断熱構体の
熱伝導率は0.0080kcal／mh℃であつた。また60
日経過後の熱伝導率は0.0082kcal／mh℃であり、
変化量は少ない。比較例１これに対し、低密度ポリエチレン（比重0.91、
軟化温度105℃）、延伸ポリビニルアルコール、ポ
リエチレンテレフタレートの多層ラミネートフイ
ルムを使用して実施例１と同じ方法で得た断熱構
造体の熱伝導率は0.019kcal／mh℃であり、発泡
ポリウレタン単体の熱伝導率である0.015kcal／
mh℃より劣り、内部の真空充填断熱板の熱伝導
率が悪化していることが明らかであつた。比較例２金型温度を15℃に保つて、比較例１と同じ方法
で断熱構造体を作成した。この場合、発泡ポリウ
レタンの被覆時における発熱温度は95℃であつ
た。初期の熱伝導率は0.0088kcal／mh℃である
が、60日経過後には0.0099kcal／mh℃に変化し、
かなりの劣化が認められた。実施例２ガラス繊維板を熱融着層・ポリプロピレン（軟
化温度150℃、厚さ60μｍ）、中間層・アルミ箔
（厚さ9μｍ）、保護層・ポリアミド（厚さ25μｍ）
よりなるラミネート容器に入れ、実施例１と同じ
方法で真空密封および発泡ポリウレタン被覆を行
ない、厚さ30mm、横幅30mm、縦幅300mmの断熱構
造体を得た。得られた断熱構造体の初期の熱伝導率は
0.0084kcal／mh℃であり、また、60日経過後の
熱伝導率は0.0084kcal／mh℃であり、全く変化
が認められなかつた。実施例３シリカ微粉末をクラフト紙袋に充填し、それを
熱融着層・高密度ポリエチレン（比重0.96、軟化
温度140℃、厚さ60μｍ）、中間層・アルミ蒸着延
伸ポリビニルアルコール（厚さ23μｍ）、保護
層・ポリエチレンテレフタレート（厚さ15μｍ）
よりなるラミネートフイルム容器に入れ、実施例
１と同じ方法で真空密封および発泡ポリウレタン
被覆を行ない、厚さ30mm、横幅300mm、縦幅300mm
の断熱構造体を得た。得られた断熱構造体の初期の熱伝導率は
0.0071kcal／mh℃であつた。また、60日経過後
の熱伝導率は0.0072kcal／mh℃であり、変化量
は非常に小さい。参考例低密度ポリエチレン（比重0.91、厚さ60μｍ）
高密度ポリエチレン（比重0.96、厚さ60μｍ）お
よびポリプロピレン（厚さ60μｍ）のそれぞれの
フイルムのフロン−11ガス透過率をASTM−
D1434に準拠した方法で測定した結果、低密度ポ
リエチレンは450c.c.／m²．24h.atm、高密度ポリ
エチレンは45c.c.／m²．24h.atm、ポリプロピレン
は８c.c.／m²．24h.atmであり、高密度ポリエチレ
ンおよびポリプロピレンのフロン−11ガス透過率
は、低密度ポリエチレンと比べて、小さい値を示
した。

【表】発明の効果以上のように本発明は、ラミネートフイルム容
器内に断熱材が充填され、真空に排気された真空
充填断熱板の周囲にポリウレタンが注入・発泡・
硬化され、被覆されてなる断熱構造体において、
内層の熱融着密封層が高密度ポリエチレンまたは
ポリプロピレンであるラミネートフイルム容器で
あることを特徴とする断熱構造体であり、ポリウ
レタンの発泡・硬化時に発熱する温度に対して、
真空充填断熱板の熱融着部が安定で、真空漏れに
よる熱伝導率の劣化が生じることなく、さらに、
熱融着部を通じて、発泡ポリウレタン中のフロン
−11ガスが真空充填断熱板の内部に侵入すること
を抑え、断熱特性の劣化を防ぐことができるな
ど、その実用的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の断熱構造体の基体構成を示す断
面図である。１…ラミネートフイルム容器、２…熱融着密封
部、３…断熱材、４…硬質発泡ポリウレタン。

Claims

【特許請求の範囲】１熱融着密封が可能なラミネートフイルム容器
内に断熱材が充填され、真空に排気された真空充
填断熱板の周囲にポリウレタンを注入・発泡・硬
化し、かつ前記熱融着密封層フイルムが高密度ポ
リエチレンまたはポリプロピレンを含有するラミ
ネートフイルム容器である断熱構造体。２高密度ポリエチレンの密度が0.94g／c.c.以上
である特許請求の範囲第１項記載の断熱構造体。