專利名稱：真空絕熱材料和、配備真空絕熱材料的保冷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由芯材和外包材構(gòu)成、芯材被外包材包覆并已使內(nèi)部減壓密閉的真空絕熱材料。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題成為一個(gè)緊迫的課題，人們對(duì)用于有效利用能源的方法進(jìn)行了種種探討。
這其中受關(guān)注的一個(gè)課題是，作為民用設(shè)備的冰箱等家電制品的節(jié)能化。為了實(shí)現(xiàn)冰箱的節(jié)能化，有必要有效利用冷熱，將構(gòu)成冰箱框體的絕熱箱體高絕熱化是有效的途徑。為此，將具有高絕熱性能的絕熱材料用于絕熱箱體是有效的，近年來(lái)，作為高性能絕熱材料，使用以玻璃纖維作為芯材的真空絕熱材料。
真空絕熱材料，是將由多孔物構(gòu)成的芯材插入外包材中、使內(nèi)部減壓并且密封來(lái)構(gòu)成的。因此，上述外包材有必要具有可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持內(nèi)部壓力的高阻氣性、和操作時(shí)不出現(xiàn)針孔的耐久性。
為此，包裝材料由最外層的聚鄰苯二甲酸乙二酯那樣的膜、中間層的鋁箔或阻氣性優(yōu)異的蒸鍍膜、和最內(nèi)層的熱熔接性優(yōu)異的烯烴類密封薄膜構(gòu)成。
例如，在日本專利第2568485號(hào)公報(bào)中，作為對(duì)由外包材的損傷導(dǎo)致的針孔耐久性優(yōu)異的真空絕熱材料，記載了用從外層至內(nèi)層由尼龍薄膜、對(duì)苯二甲酸乙二酯薄膜、阻氣層、聚乙烯薄膜構(gòu)成的四層層合薄膜來(lái)形成密封容器的絕熱體包。
然而，由于上述以往的構(gòu)成，在外包材的最外層層合了耐損傷性和耐針孔性優(yōu)異的尼龍薄膜，對(duì)防止來(lái)自外部的摩擦和異物所導(dǎo)致產(chǎn)生的針孔有效，但對(duì)在真空包裝時(shí)由于異物混入內(nèi)部、從最內(nèi)層的密封層側(cè)產(chǎn)生的針孔不能說(shuō)具有充分的耐久性。
在特開平11-79234號(hào)公報(bào)中，作為適用于真空包裝的包裝材料，記載了通過(guò)在10～70g/m2厚的紙基材的單面上分別隔著粘合層層合有拉伸塑料薄膜、密封層而形成的包裝材料、并且在上述拉伸塑料薄膜上形成有金屬氧化物蒸鍍層。在利用該構(gòu)成進(jìn)行真空包裝的情況下，被包裝物的棱角部分的形成可順利進(jìn)行，并且防濕性等遮斷性降低能夠在真空包裝后變小。
然而上述以往的構(gòu)成，雖然對(duì)抑制來(lái)自外部的沖擊和摩擦導(dǎo)致的針孔出現(xiàn)有效，但在真空包裝時(shí)異物混入內(nèi)部那樣的情況下，進(jìn)而由于包裝材料的種類，對(duì)由最內(nèi)層的內(nèi)側(cè)原因所產(chǎn)生的針孔還不能說(shuō)具有充分的耐久性。
因而，在特開平9-317986號(hào)公報(bào)中公開了，以提供對(duì)由異物的刺入導(dǎo)致的針孔耐久性高的真空絕熱材料為目標(biāo)，嘗試通過(guò)提高塑料層的刺入強(qiáng)度來(lái)使異物不能刺入。
然而，以往的真空絕熱材料，構(gòu)成外包材的薄膜之間被強(qiáng)力層合，被層壓的薄膜之間剝離強(qiáng)度大，受到由前部尖銳的異物所產(chǎn)生的刺入應(yīng)力而使薄膜破裂的原因是由應(yīng)力集中導(dǎo)致的壓縮。被壓縮的物體在垂直方向上伸長(zhǎng)，在破裂時(shí)產(chǎn)生了壓縮應(yīng)力和在垂直方向上的急劇的剪切力。進(jìn)而，由壓縮所產(chǎn)生的垂直方向上的力，通過(guò)膠粘材料對(duì)被層壓的薄膜施加拉伸應(yīng)力，結(jié)果在同時(shí)該薄膜破裂。因此，在異物的長(zhǎng)度短于外包材的厚度的情況下，存在產(chǎn)生貫穿孔的問(wèn)題。
另外，在特開2003-340972號(hào)公報(bào)中記載了，為了防止沖擊導(dǎo)致的層壓塑料薄膜的破裂和針孔，設(shè)置了剝離強(qiáng)度弱的層。并公開了下述耐沖擊性包裝材料，即，一種裝有混合冷凍食品、尖銳棱角狀的內(nèi)容物的制冰物的包裝袋，即使在低溫流通環(huán)境下，運(yùn)輸中的振動(dòng)也不能導(dǎo)致包裝袋破裂，或?qū)ω浳锾幚淼氖д`導(dǎo)致的下落沖擊也不會(huì)發(fā)生破袋或針孔。
圖12示出了以往的耐沖擊性包裝材料的剖面圖。圖12的耐沖擊性包裝材料96，在由合成樹脂層構(gòu)成的基材91的單面上，除去基材91邊緣的封口部分97，具有印刷油墨層95。包含印刷油墨層95，在基材91上全面設(shè)置有耐沖擊性樹脂層92。進(jìn)而，在耐沖擊性樹脂層92上隔著粘合層93設(shè)置有密封層94。作為耐沖擊性包裝材料96的其它制備方法有，除了基材91邊緣的封口部分97，在基材91的單面上設(shè)置印刷油墨層95，進(jìn)而僅在印刷油墨層95的上面設(shè)置耐沖擊性樹脂層92，在耐沖擊性樹脂層92上，隔著設(shè)置在基材91全面上的粘合層93來(lái)層合密封層94。
上述以往的耐沖擊性包裝材料96，在受到由內(nèi)包著冰等下落狀態(tài)等帶來(lái)的、來(lái)自外部的沖擊的情況下，即使基材91破裂，也能通過(guò)剝離強(qiáng)度弱的印刷油墨層95剝離、來(lái)防止產(chǎn)生貫穿孔。
然而，下面要說(shuō)明構(gòu)成上述現(xiàn)有的耐沖擊性包裝材料的層壓薄膜在適用于作為真空絕熱材料的外包材的情況下所存在的問(wèn)題點(diǎn)。即，由于層合薄膜被大氣壓壓付在芯材上，未能與芯材緊密貼合而包覆的多余的層壓薄膜自身折疊，形成無(wú)數(shù)的褶皺。其結(jié)果是存在下述問(wèn)題，即，在具有弱剝離強(qiáng)度的印刷油墨層的層壓膜薄中，由于部分印刷油墨層產(chǎn)生了褶皺，所以薄膜基材之間容易發(fā)生剝離。
另外，在現(xiàn)有的包裝材料中，改善耐針孔性的目的，主要是防止由沖擊導(dǎo)致的開裂、和防止制冰物那樣的具有某種程度的形狀的大塊內(nèi)容物引起的穿刺。因此，對(duì)于作為真空絕熱材料的外包材存在的問(wèn)題，即對(duì)于由玻璃纖維那樣的微小異物、玻璃渣或粉塵導(dǎo)致的針孔，其耐針孔性的改善效果還不充分。
進(jìn)而，與通常的真空包裝體不同，真空絕熱材料需要在10年這樣的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持高真空，這樣，層壓薄膜需要具有高阻氣性。因此，現(xiàn)有的包裝材料，由于阻氣性不充分，隨著時(shí)間的流逝絕熱性能降低，因此不適用于作為真空絕熱材料用的外包材。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有的課題，通過(guò)提供具有優(yōu)異的耐針性和優(yōu)異的阻氣性的層壓薄膜，提供在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)絕熱性能優(yōu)異的、高品質(zhì)的真空絕熱材料。
為了解決上述現(xiàn)有的課題，本發(fā)明提供具有芯材和包覆芯材的外包材、并且外包材的內(nèi)部被減壓密封而形成的真空絕熱材料，其特征在于，外包材是包含2層以上的塑料薄膜、金屬層和粘結(jié)它們的粘合層的層合體，該層合體是在內(nèi)層具有應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)的層合體，該應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)能夠防止貫穿該層合體作用的垂直方向的破裂傳播，在異物刺入的情況下，能夠通過(guò)在層合體內(nèi)部的某一個(gè)位置處阻斷刺入導(dǎo)致的破裂的傳播，來(lái)防止出現(xiàn)貫穿孔。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1中的真空絕熱材料的剖面圖。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖3為本發(fā)明中的測(cè)定剪切強(qiáng)度的試驗(yàn)片的剖面圖。
圖4為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖5為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖7為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖8為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖9為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖10為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)8中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
圖11為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)9中的冰凍冰箱的剖面圖。
圖12為以往的耐沖擊性包裝材料的剖面圖。
符號(hào)說(shuō)明11 真空絕熱材料12 芯材13 外包材21 密封層22 金屬箔層23，29 第1塑料薄膜層24 第2塑料薄膜層25，26 粘合層27 蒸鍍層28，48 共擠出薄膜層51 冰箱5152 絕熱箱體53 外箱54 內(nèi)箱55 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料56 隔板57 冷藏室58 冷凍室59 電動(dòng)阻尼器(damper)60 風(fēng)扇電機(jī)61 除霜加熱器62 蒸發(fā)器63 壓縮機(jī)
64 冷凝器65 毛細(xì)管66 門具體實(shí)施方式

本發(fā)明的真空絕熱材料，是具有由2層以上的塑料薄膜貼合而成的層合體作為外包材包覆芯材的結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料，是至少具有芯材和包覆芯材的外包材，并且外包材的內(nèi)部被減壓密封而成的真空絕熱材料，其中外包材是包含2層以上的塑料薄膜、金屬層、以及粘結(jié)它們的粘合層的層合體，該層合體在內(nèi)層具備能夠緩和貫通上述層合體而作用的垂直方向的壓縮應(yīng)力、并且能夠防止破裂的傳播的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)。
應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)是指，在上述層合體的內(nèi)層中，能夠阻斷由玻璃渣等的刺入導(dǎo)致的塑料薄膜的破裂向在外層側(cè)與其鄰接的其它的塑料薄膜傳播的結(jié)構(gòu)。因此，作為應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)，在由于異物的刺入使得層合體受到垂直方向的壓縮應(yīng)力的情況下，至少含有以下2種結(jié)構(gòu)中的一種結(jié)構(gòu)，即，(1)上述層合體的某一界面發(fā)生剝離的結(jié)構(gòu)，和(2)構(gòu)成層合體的塑料薄膜或粘合層之一發(fā)生破裂的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在，如果假設(shè)存在于芯材等表面的玻璃渣等的具有棱角的異物、或粉塵那樣的微小物體刺入外包材的情況，則被異物刺入的內(nèi)側(cè)薄膜由于減壓時(shí)薄膜被壓縮而向外側(cè)方向擴(kuò)展。在薄膜破裂時(shí)，壓縮力從刺入中心點(diǎn)向外側(cè)蔓延。因此，在薄膜中，相對(duì)于被層壓的外側(cè)薄膜，從刺入中心點(diǎn)經(jīng)膠粘劑層向外側(cè)作用傳播拉伸力，即，剪切力。
此時(shí)，在使膠粘劑層破裂的剪切力比使外側(cè)膜破裂的剪切力小的情況下，膠粘劑層被剪切力先行破裂。結(jié)果異物的刺入力減弱，從而能夠通過(guò)阻斷刺入力的傳播，抑制層壓薄膜出現(xiàn)貫穿孔。
進(jìn)而，如果在層壓薄膜內(nèi)存在剪切強(qiáng)度弱的界面、或剝離強(qiáng)度弱的界面，則由于剪切力的作用，剪切強(qiáng)度或剝離強(qiáng)度弱的界面發(fā)生剝離，由此使得刺入力被減弱。結(jié)果阻斷了刺入力的傳播，從而能夠抑制層壓薄膜出現(xiàn)貫穿孔。
如此這樣，通過(guò)在層合體的一部分上設(shè)置剪切強(qiáng)度弱的層或剪切強(qiáng)度弱的界面，能夠提供可確保充分的剝離強(qiáng)度、同時(shí)具有優(yōu)異的耐針孔性的層壓薄膜。
另外，通過(guò)使層壓薄膜包含具有金屬箔層、或金屬蒸鍍層、或陶瓷蒸鍍層的塑料薄膜，能夠獲得阻氣性優(yōu)異、并且長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)絕熱性能優(yōu)異的真空絕熱材料。
本發(fā)明的真空絕熱材料，通過(guò)配備能夠確保作為真空絕熱材料外包材的充分的阻氣性、且同時(shí)具有優(yōu)異的耐針孔性的層壓薄膜構(gòu)成的外包材，能夠提供在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有優(yōu)異的絕熱性能的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
本發(fā)明進(jìn)而涉及由至少2層以上的塑料薄膜隔著粘合層層合的層壓薄膜構(gòu)成的真空絕熱材料。在異物刺入的情況下，通過(guò)在層合體的內(nèi)部某一位置處阻斷由刺入導(dǎo)致的破裂的傳播，從而能夠防止發(fā)生貫穿外包材整體的貫穿孔。
通常，在異物等刺入層壓薄膜的情況下，由于異物的刺入力作為壓縮力而作用，層壓薄膜破裂。由于在破裂的層壓薄膜中，壓縮力從破裂的中心向外側(cè)傳播那樣作用，因而是作為剪切力作用于層壓薄膜的。
此時(shí)，如果在層壓薄膜內(nèi)部存在弱剪切強(qiáng)度層，由于層壓薄膜內(nèi)部的具有最弱剪切強(qiáng)度的層破裂、使得刺入力被分散緩和，所以能夠阻斷刺入力向下一層傳播。結(jié)果能夠防止產(chǎn)生貫穿孔。
另外同樣，在層壓薄膜內(nèi)部也可以存在剪切強(qiáng)度弱的界面。在這種情況下，由于在層壓薄膜內(nèi)部具有最弱剪切強(qiáng)度的界面發(fā)生剝離，使得刺入力被分散緩和，所以能夠阻斷刺入力向下層傳播，結(jié)果能夠防止產(chǎn)生貫穿孔。
另外，剪切強(qiáng)度弱的層、或剪切強(qiáng)度弱的界面，存在于除層壓薄膜的最外層和最內(nèi)層外的內(nèi)部層中的至少某一層的情況下，能夠更加有效地分散緩和刺入力，阻斷刺入力的傳播。結(jié)果能夠防止出現(xiàn)貫穿孔。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，通過(guò)由至少2層以上的塑料薄膜和粘合層構(gòu)成的層合體的某一層的破裂、或?qū)优c層之間的某一個(gè)界面的剝離，能夠阻斷刺入導(dǎo)致的破裂的傳播。刺入導(dǎo)致的破裂的傳播，通過(guò)剪切強(qiáng)度弱的層的破裂、或剪切強(qiáng)度弱的界面的剝離，能夠有效分散緩和刺入導(dǎo)致來(lái)的使層破裂的刺入力，阻斷刺入力的傳播。結(jié)果能夠防止刺入導(dǎo)致的貫穿孔。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘結(jié)它們的粘合層構(gòu)成的層合體中，破裂層是膠粘劑層。
通過(guò)使層壓薄膜中使用的膠粘劑層破裂，能夠使對(duì)層壓薄膜中的必要的阻擋性等機(jī)能的危害停留在最小限度。進(jìn)而，在層壓薄膜的設(shè)計(jì)中，由于可以將任意的膠粘劑層作為弱剪切強(qiáng)度層，所以層壓結(jié)構(gòu)不受限制，可以高自由度地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
另外通常，膠粘劑的彈性模量和膠粘劑的剪切強(qiáng)度存在比例關(guān)系，隨著彈性模量的下降剪切強(qiáng)度會(huì)變低。通過(guò)優(yōu)選使用低彈性模量的膠粘劑，能夠降低膠粘劑的剪切強(qiáng)度。因而，在異物刺入的情況下，由于在貫穿層壓薄膜之前膠粘劑層出現(xiàn)破裂，所以能夠通過(guò)抑制異物刺入力的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制貫穿孔。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，其膠粘劑層用聚氨酯樹脂形成，并且聚氨酯樹脂的彈性模量比所粘結(jié)的塑料薄膜的彈性模量小。
即，由于作為膠粘劑的聚氨酯樹脂的彈性模量比所粘結(jié)的塑料薄膜的彈性模量小、且柔軟，因而在內(nèi)部異物的在突破外包材的方向上作用力的情況下，能夠通過(guò)粘合層吸收該變形來(lái)抑制由刺入導(dǎo)致產(chǎn)生針孔。
一般地，膠粘劑的彈性模量和膠粘劑的剪切強(qiáng)度存在比例關(guān)系，隨著彈性模量的下降剪切強(qiáng)度會(huì)降低。因此，如果通過(guò)使用低彈性模量的膠粘劑來(lái)降低膠粘劑的剪切強(qiáng)度，則在異物刺入的情況下，在刺入外包材之前粘合層出現(xiàn)破裂，所以能夠通過(guò)抑制異物刺入力的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制針孔。
根據(jù)以上的結(jié)果，即使在使用了玻璃短纖維的芯材中混入了玻璃渣那樣的異物的情況下，也能夠獲得具有優(yōu)異耐針孔性的真空絕熱材料。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，其層合體的各層間的至少一層層間粘結(jié)是由包含多異氰酸酯和聚脂多元醇的聚氨酯樹脂完成的。多異氰酸酯和聚脂多元醇的當(dāng)量比為1～3，即將多異氰酸酯過(guò)剩的聚氨酯樹脂作為粘合層。
如果由作為構(gòu)成聚氨酯樹脂的異氰酸酯的交聯(lián)反應(yīng)的脲基甲酸酯反應(yīng)或縮二脲反應(yīng)、進(jìn)而由作為異氰酸酯自加成反應(yīng)的異氰脲酸酯反應(yīng)、碳二亞胺反應(yīng)、或脲烷二酮反應(yīng)等形成的鍵很少，則聚氨酯樹脂具有彈性并且表現(xiàn)熱塑性樹脂那樣的特性。
結(jié)果是，如果按照上述當(dāng)量比，可知構(gòu)成粘合層的聚氨酯樹脂具有目標(biāo)彈性模量。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，外包材是層合體，層合體的各層間的至少一層層間粘結(jié)是由聚氨酯樹脂構(gòu)成的、并且是包含脂肪族類多異氰酸酯的聚氨酯樹脂作為粘合層。
為了使高分子化合物具有低彈性模量，有必要在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有一定程度的線狀分子結(jié)構(gòu)，因而，異氰酸酯成分成為雙官能團(tuán)或近似于雙官能團(tuán)的。作為脂肪族類多異氰酸酯的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMDI)、賴氨酸二異氰酸酯(LDI)等對(duì)于實(shí)現(xiàn)低彈性模量特別有效。
通過(guò)使用這些異氰酸酯，能夠降低構(gòu)成粘合層的聚氨酯樹脂的彈性模量。
本發(fā)明進(jìn)而涉及將含有脂肪族類聚酯多元醇和脂肪族類多異氰酸酯的聚氨酯樹脂作為粘合層的真空絕熱材料。
對(duì)于多元醇成分，通過(guò)使用脂肪族類聚酯多元醇，能夠進(jìn)一步降低構(gòu)成粘合層的聚氨酯樹脂的彈性模量。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種在常溫以下溫度區(qū)域使用的保冷設(shè)備，在保冷設(shè)備的外箱和內(nèi)箱形成的空間中填充了硬質(zhì)樹脂泡沫的絕熱箱體或絕熱門的任一者中，在內(nèi)箱和外箱之間具備本發(fā)明的真空絕熱材料。
一般，作為高分子化合物的塑料，隨著溫度的降低會(huì)失去柔軟性、變硬、并且變脆，彈性模量增大。然而，構(gòu)成適用于保冷設(shè)備的真空絕熱材料的外包材的粘合層，由于本來(lái)就具有低彈性模量，因而即使在常溫以下的溫度區(qū)域使用也可保持充分的柔軟性。
因此，對(duì)于在常溫以下使用的保冷設(shè)備，由于作為膠粘劑的聚氨酯樹脂的彈性模量比所粘結(jié)的被包材的彈性模量小，因而即使在內(nèi)部異物向突破外包材的外側(cè)方向上作用力的情況下，粘合層也可吸收該變形，因而能夠抑制由刺入導(dǎo)致的針孔的發(fā)生。
另外，層合體的成型方法優(yōu)選使用干式層壓用的膠粘劑來(lái)進(jìn)行的干式層壓方式。另外，在層合體的一部分上可以優(yōu)選使用將烯烴類樹脂熔融擠出的樹脂作為粘合層的擠出層合方式。
干式層壓時(shí)，涂布膠粘劑可以使用凹板涂布機(jī)(gravure coater)、和逆轉(zhuǎn)涂布機(jī)(reverse coater)。膠粘劑的涂布量(固體成分)通常為2～10g/m2，層壓后的層壓薄膜通常在20～50℃下經(jīng)20～120小時(shí)老化，膠粘劑會(huì)完全固化。
另一方面，可用于本發(fā)明的芯材從絕熱性能的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選玻璃纖維。另外，玻璃短纖維只要是可纖維化的玻璃組合物，則可以無(wú)特別問(wèn)題地使用。更加理想的是，玻璃短纖維的集合體由玻璃短纖維的網(wǎng)狀層合體構(gòu)成，網(wǎng)間由能夠保持集合體的一體性的所需的最低限的交絡(luò)來(lái)結(jié)合，在厚度方向上均勻地疊層配列的是優(yōu)選的。進(jìn)而，為了抑制外包材出現(xiàn)針孔，更優(yōu)選無(wú)玻璃渣等的異物混入的玻璃短纖維。作為滿足這樣的條件的通用工業(yè)制品，從價(jià)格和操作性的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選玻璃棉。
另外，雖然沒(méi)有特別指定纖維徑，但纖維徑較細(xì)的能夠獲得更優(yōu)異的絕熱性能。然而，從經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用平均纖維徑為3～5μm的玻璃纖維。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘結(jié)它們的粘合層構(gòu)成的層合體中，破裂層是塑料薄膜層。
通過(guò)將破裂層設(shè)為塑料薄膜層，能夠使弱剪切強(qiáng)度層的厚度與粘合層的厚度相比要厚很多。因此，即使在強(qiáng)力使異物刺入的情況下，也可容易地分散緩和該刺入力，對(duì)大體積的異物、或纖維那樣的縱橫比大的異物也能夠確保充分的耐針孔性。
另外本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘結(jié)它們的粘合層構(gòu)成的層合體中，要?jiǎng)冸x的界面是膠粘劑層與塑料薄膜層、金屬箔層、或蒸鍍層的任一者之間的界面。
通過(guò)使層壓薄膜層、金屬箔層、或蒸鍍層和與其鄰接的膠粘劑層的界面剝離，能夠使對(duì)層壓薄膜中必要的阻擋性等機(jī)能的危害停留在最小限度。進(jìn)而，在制作層壓薄膜時(shí)，由于可以將任意的膠粘劑層制成弱剪切強(qiáng)度層，因而可以不限制層壓結(jié)構(gòu)、高自由度地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘合層構(gòu)成的層合體中，剝離界面是蒸鍍層與蒸鍍基材薄膜層的界面。
由刺入導(dǎo)致的層壓薄膜的破裂，通過(guò)剪切強(qiáng)度弱的界面中的界面剝離，刺入力被分散緩和，所以破裂的傳播被阻斷。
特別是，在減弱蒸鍍層與蒸鍍基材薄膜層的界面中的剪切強(qiáng)度的情況下，能夠確認(rèn)可以大幅度地改善對(duì)玻璃纖維那樣的微小異物、或極細(xì)粉塵的耐針孔性。
另外，為了使蒸鍍層與蒸鍍基材薄膜層的界面發(fā)生剝離，雖然可以使用蒸鍍質(zhì)量差的蒸鍍薄膜，但在必備阻擋性的情況下，可通過(guò)預(yù)先在蒸鍍層的表面涂布與蒸鍍膜高膠粘力的樹脂來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘合層構(gòu)成的層合體中，剝離界面是通過(guò)共擠出制作的塑料薄膜的熱熔接界面。
通過(guò)共擠出制作的塑料薄膜，塑料薄膜的熱熔接界面剪切強(qiáng)度弱。這是由于被熱熔接的塑料薄膜間的界面的層壓強(qiáng)度弱。通過(guò)使用采用這樣的共擠出制作的塑料薄膜，可改善耐針孔性。
進(jìn)而，由于共擠出薄膜與利用干式層壓制作的層壓薄膜比較，在成本方面優(yōu)點(diǎn)大，所以通過(guò)使用共擠出薄膜，能夠低成本地實(shí)施耐針孔性對(duì)策。
另外本發(fā)明涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘合層構(gòu)成的層合體中，層合體中的某一層、或某一個(gè)界面的剪切強(qiáng)度在500N/cm2以下。
通過(guò)使剪切強(qiáng)度處于500N/cm2以下，在受到刺入力時(shí)，能夠發(fā)生層的破裂或?qū)又g的剝離。即，通過(guò)處于該強(qiáng)度以下，能夠有效減弱刺入力，能夠阻斷破裂向下一層傳播。
本發(fā)明進(jìn)而涉及一種真空絕熱材料，在由至少2層以上的塑料薄膜和粘結(jié)它們的粘合層構(gòu)成的層合體中，層合體的某一個(gè)界面的剝離強(qiáng)度為250N/m以下。
通過(guò)使剝離強(qiáng)度為250N/m以下，刺入力能夠容易地引起剝離，因而能夠有效地減弱刺入力。在該強(qiáng)度以下的情況下，能夠阻斷破裂向下一層傳播。
能夠在本發(fā)明中使用的形成外包材用的層壓薄膜，為了賦予高阻氣性，更優(yōu)選至少具有金屬箔層、或金屬蒸鍍層中的一層的塑料制薄膜。此時(shí)，金屬箔層、和金屬蒸鍍層可以利用例如鋁等公知的材料，沒(méi)有特別的指定。
以下，參照附圖來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外，并不能用這些實(shí)施形態(tài)來(lái)限定本發(fā)明。
(實(shí)施形態(tài)1)圖1為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中的真空絕熱材料的剖面圖。另外，圖2為本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
在圖1中，真空絕熱材料11是，在外包材13中插入芯材12和吸附劑14后，內(nèi)部減壓而形成的。具體的是，將芯材12在140℃的烘箱中干燥30分鐘。將層壓薄膜的三方利用熱熔接封口，將外包材13成型為袋狀。在成型的外包材13中插入干燥的芯材12和吸附劑14，在減壓室內(nèi)減壓直至外包材13內(nèi)部達(dá)到13Pa以下，利用熱熔接密封開口部。
實(shí)施形態(tài)1中的外包材13，是從內(nèi)側(cè)(即芯材12側(cè))開始依次具有下述層的層合體，即，由50μm厚的線型低密度聚乙烯薄膜(以下，簡(jiǎn)稱LLDPE薄膜)構(gòu)成的密封層21、由6μm厚的鋁箔構(gòu)成的金屬箔層22、由12μm厚的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯薄膜(以下，簡(jiǎn)稱PET薄膜)構(gòu)成的第1塑料薄膜層23、和25μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層24。
此處的密封層21被稱為熱熔接層。
另外，在各層之間，作為粘合層25、26使用由聚氨酯樹脂構(gòu)成的膠粘劑，并利用干式層壓法構(gòu)成層壓薄膜直至膠粘劑量(固體成分)為3.5g/m2。
另外，在密封層21和金屬箔層22之間、金屬箔層22和第1塑料薄膜層23之間，使用公知的聚氨酯類膠粘劑構(gòu)成的第1膠粘劑層25來(lái)膠粘、制作層合體。含有第1膠粘劑層25的層合體的剪切強(qiáng)度為1000N/cm2。
另外，第1塑料薄膜層23和第2塑料薄膜層24之間，通過(guò)由低彈性模量的膠粘劑構(gòu)成的第2膠粘劑層26來(lái)層壓。含有第2膠粘劑層26的層合體的剪切強(qiáng)度為300N/cm2。一般用彈性模量小的膠粘劑層壓時(shí)，一方面剝離強(qiáng)度變大，另一方面剪切強(qiáng)度有變小的趨勢(shì)。
另外，在第2膠粘劑層26中使用大日本インキ制的脂肪族類干式層壓用膠粘劑デイツクドライLX-500/KR-90S，配合比為L(zhǎng)X-500∶KR-90S＝15∶1。
另一方面，芯材12是由玻璃短纖維構(gòu)成的網(wǎng)經(jīng)纖維間的物理交聯(lián)結(jié)合而成的玻璃纖維的層合體。使用由平均纖維徑為3.5μm的玻璃棉疊層至規(guī)定密度的層合體。在比玻璃熱變形點(diǎn)還低的450℃下熱壓5分鐘成型為板狀。
吸附劑14，例如，使用作為水分吸附劑的氧化鈣。
這樣制作的真空絕熱材料11，已判明外包材13的耐針孔性與以往的制品相比大幅度地改善了。并且測(cè)定熱傳導(dǎo)率的結(jié)果為0.0026W/mK。
接下來(lái)，在下面說(shuō)明耐針孔性改善的原因。
由于外包材內(nèi)部是13Pa的低壓，內(nèi)部受到了來(lái)自大氣壓的約1kg/m2的壓縮應(yīng)力。在芯材12中所含的微小異物從內(nèi)側(cè)刺入外包材13的情況下，作為外包材13的層壓薄膜主要受到壓縮應(yīng)力。
由于外包材最內(nèi)側(cè)的密封層21由LLDPE構(gòu)成，非常柔軟，刺入異物容易貫穿。進(jìn)而，鋁箔22由于非常薄，僅為6μm，所以異物容易貫穿。由于第1塑料薄膜23由PET構(gòu)成，一般難以被異物貫穿，但可以部分貫穿。
在異物的前部粗的情況下，壓付異物時(shí)外包材主要受到拉伸應(yīng)力，但在異物的前部細(xì)的情況下，外包材主要受到壓縮應(yīng)力。
刺入異物壓付于第1塑料薄膜層23時(shí)，第1塑料薄膜層23在刺入方向被壓縮。在破裂時(shí)，力以異物為中心向外側(cè)釋放，并且該力試圖向第2塑料薄膜24傳播。
然而，在第1塑料薄膜23和第2塑料薄膜24之間，具有弱剪切強(qiáng)度的第2膠粘劑層26。由于剪切力作用于第2膠粘劑層26，第2膠粘劑層26發(fā)生破裂，緩和降低了刺入力。結(jié)果第1塑料薄膜23的破裂沒(méi)有傳播到第2塑料薄膜24中。這樣一來(lái)，能夠防止外包材出現(xiàn)貫穿孔。
如果進(jìn)一步從材料的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明的話，在第1塑料薄膜23和第2塑料薄膜24之間使用的第2膠粘劑層26，使用作為弱剪切強(qiáng)度的膠粘劑層的、含有脂肪族類聚酯多元醇和脂肪族類多異氰酸酯的聚氨酯樹脂。
一般膠粘劑的彈性模量和膠粘劑的剪切強(qiáng)度成比例關(guān)系，隨著彈性模量的下降剪切強(qiáng)度降低。因此可以認(rèn)為，在異物刺入的情況下，由于剪切強(qiáng)度弱的膠粘劑層破裂，緩和減弱了刺入力，因而阻斷了異物刺入力的傳播，從而能夠抑制在弱膠粘劑層的更上層薄膜中出現(xiàn)針孔。
如上所述，通過(guò)配備能夠確保作為真空絕熱材料外包材的充分的阻氣性、并且具有優(yōu)異的耐針孔性的層壓薄膜構(gòu)成的外包材，能夠提供在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有優(yōu)異的絕熱性能的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
另外，對(duì)在本發(fā)明形態(tài)1中制作的真空絕熱材料，一周后測(cè)定其熱傳導(dǎo)率，結(jié)果為0.0026W/mK，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)熱傳導(dǎo)率惡化。因此可以判定，在一個(gè)真空絕熱材料中都沒(méi)有產(chǎn)生貫穿孔。
另外，為了使粘合層具有弱剪切強(qiáng)度，膠粘劑在化學(xué)結(jié)構(gòu)上有必要具有一定程度的線型分子結(jié)構(gòu)。因此異氰酸酯成分優(yōu)選具有2個(gè)官能團(tuán)或近似于2個(gè)官能團(tuán)的直鏈狀結(jié)構(gòu)。
因此，為了實(shí)現(xiàn)低彈性模量，作為脂肪族類多異氰酸酯的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMDI)、賴氨酸二異氰酸酯(LDI)等特別有效。
另外，降低作為膠粘劑材料的聚氨酯樹脂的交聯(lián)密度也是有效的。因此，優(yōu)選多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為1～3，更加優(yōu)選為1～2的多異氰酸酯過(guò)剩的聚氨酯樹脂。即，異氰酸酯成分的優(yōu)選配合比制造商推薦的配合還降低10～30wt％。通過(guò)使用這樣的異氰酸酯，能夠降低構(gòu)成膠粘劑層的聚氨酯樹脂的彈性模量，降低剪切強(qiáng)度。
另外，含粘合層的層合體的剪切強(qiáng)度越低，對(duì)改善耐針孔性越有效，但另一方面，如果剪切強(qiáng)度為100N/cm2以下，在經(jīng)用力彎折真空絕熱材料的外包材等操作使層壓薄膜受到負(fù)荷時(shí)，由剪切容易引起層壓薄膜的剝離。因此，優(yōu)選剪切強(qiáng)度為100～300N/cm2，特別優(yōu)選剪切強(qiáng)度為100～200N/cm2。
通過(guò)將具有這樣剪切強(qiáng)度的層合體用于外包材，能夠提供充分滿足耐針孔性和其它物性的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
對(duì)于本發(fā)明中層合體的剪切強(qiáng)度的測(cè)定，作為1個(gè)例子，可以依據(jù)JISK6850的試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定。圖3中示出了具體測(cè)定方法的一個(gè)例子。在圖3中，示出了將第1塑料薄膜23和第2塑料薄膜24通過(guò)弱剪切強(qiáng)度的第2膠粘劑層26來(lái)膠粘的層合體的試驗(yàn)片。通過(guò)在作為測(cè)定對(duì)象的層合體的最外層薄膜上粘貼金屬板30等來(lái)制作試驗(yàn)片。圖3示出了在第1塑料薄膜層23和第2塑料薄膜層24上粘貼金屬板30的試驗(yàn)片。通過(guò)把持試驗(yàn)片的兩端部分、在圖3的左右方向上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，能夠測(cè)定層合體的內(nèi)部的層、或內(nèi)部層與層之間的界面的拉伸剪切強(qiáng)度。
(實(shí)施形態(tài)2)圖4為本實(shí)施形態(tài)2的外包材的剖面圖。
如圖4所示，本實(shí)施形態(tài)的外包材13是從內(nèi)側(cè)依次包含以下層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層21、12μm厚的PET薄膜構(gòu)成的第1塑料薄膜層23、和25μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層24。
另外，第1塑料薄膜層23，在與第2塑料薄膜層24側(cè)相對(duì)的面上具有蒸鍍層27。蒸鍍膜是蒸鍍鋁至500厚來(lái)形成的。
在密封層21和第1塑料薄膜層23之間、及第1塑料薄膜層23和第2塑料薄膜層24之間，分別設(shè)置第1膠粘劑層25，用公知的方法通過(guò)干式層壓來(lái)層合。使用公知的聚氨酯類膠粘劑作為第1膠粘劑層25。
另外，本實(shí)施的形態(tài)2的真空絕熱材料，除了外包材13的材料構(gòu)成不同以外，用與實(shí)施形態(tài)1的制作方法相同的方法來(lái)制作。
這樣制作的層壓薄膜，由密封層21和第1塑料薄膜層23構(gòu)成的層合體的剪切強(qiáng)度為1000N/cm2。
另一方面，第1塑料薄膜層23和第2塑料薄膜層24構(gòu)成的層合體的剪切強(qiáng)度為250N/cm2。測(cè)定層合體的剪切強(qiáng)度后，確認(rèn)了第1塑料薄膜層23和蒸鍍層27之間的界面發(fā)生剝離。
這樣制作的真空絕熱材料11與以往的產(chǎn)品比較，可判明外包材13的耐針孔性得到大幅度的改善。另外，測(cè)定熱傳導(dǎo)率的結(jié)果為0.0025W/mK。
下面對(duì)改善耐針孔性的關(guān)鍵原因進(jìn)行說(shuō)明。第1塑料薄膜層23受到異物帶來(lái)的刺入力時(shí)，第1塑料薄膜23被壓縮，在與刺入方向垂直的方向上被伸長(zhǎng)。因此對(duì)第2塑料薄膜24從刺入中心點(diǎn)作用了拉伸力。
然而，由第1塑料薄膜層23、蒸鍍層27、第1膠粘劑層25、和第2塑料薄膜層24構(gòu)成的層合體的剪切強(qiáng)度小，為250N/cm2。這可以認(rèn)為是由于剪切力作用于蒸鍍層27，在第1塑料薄膜層23和蒸鍍層27的界面發(fā)生剝離，從而緩和減弱了刺入力。由此，第1塑料薄膜層23的破裂不向第2塑料薄膜層24傳播。因而，能夠防止外包材上產(chǎn)生貫穿孔。
據(jù)以上結(jié)果，通過(guò)配備能夠確保作為真空絕熱材料外包材的充分的阻氣性、并且具有優(yōu)異的耐針孔性的層壓薄膜構(gòu)成的外包材，能夠提供在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有優(yōu)異的絕熱性能的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
另外，為了降低蒸鍍層與蒸鍍基材薄膜層的界面的剪切強(qiáng)度，也能夠通過(guò)使用蒸鍍質(zhì)量差的蒸鍍薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而需要阻氣性的情況下，優(yōu)選預(yù)先在蒸鍍層的表面上涂布與蒸鍍膜膠粘力高的樹脂。
作為與蒸鍍膜膠粘力高的樹脂，可以使用公知的膠粘用材料。作為一個(gè)例子，如果蒸鍍膜是鋁，則聚丙烯酸類共聚物和多元醇類聚合物的混合物是有效的。
更加優(yōu)選的是，在涂布混合物后，在200℃左右下進(jìn)行熱處理，這樣在進(jìn)一步增大蒸鍍膜與涂布劑的附著性的同時(shí)，由于基材薄膜的熱膨脹導(dǎo)致基材薄膜與蒸鍍膜的結(jié)合力減弱，因而優(yōu)選。
另外，在本實(shí)施的形態(tài)2中使用鋁蒸鍍層作為蒸鍍層，但即使改用陶瓷蒸鍍層也能獲得同樣的結(jié)果。
(實(shí)施形態(tài)3)圖5為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3中的外包材的剖面圖。
如圖5所示，外包材13是從內(nèi)側(cè)起依次含有下述層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層21、6μm厚的鋁箔構(gòu)成的金屬箔層22、15μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第1塑料薄膜層23、和25μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層24。
進(jìn)而，通過(guò)共擠出第1塑料薄膜層23和第2塑料薄膜層24形成作為被層合的共擠出薄膜層28。
另外，密封層21和金屬箔層22之間、以及金屬箔層22和第1塑料薄膜層23之間，使用由公知的聚氨酯類膠粘劑構(gòu)成的第1膠粘劑層25來(lái)膠粘。
另外，本實(shí)施形態(tài)中的真空絕熱材料的制作方法，除了外包材13的材料構(gòu)成不同以外，其余與實(shí)施形態(tài)1相同。
在這樣制作的層壓薄膜中，由密封層21、金屬箔層22、第1塑料薄膜層23、和第1膠粘劑層25構(gòu)成的層合體的剪切強(qiáng)度為1000N/cm2。
另一方面，第1塑料薄膜層23與第2塑料薄膜層24構(gòu)成的層合體的剪切強(qiáng)度為150N/cm2。在測(cè)定層合體的剪切強(qiáng)度后，確認(rèn)了第1塑料薄膜層23與第2塑料薄膜層24的界面發(fā)生剝離。
這樣制作的真空絕熱材料11，與以往的產(chǎn)品比較，可知外包材13的耐針孔性得到了大幅度的改善。另外測(cè)定熱傳導(dǎo)率的結(jié)果是0.0025W/mK。
以下對(duì)耐針孔性得到改善的理由進(jìn)行說(shuō)明。在刺入異物壓付于第1塑料薄膜23時(shí)，第1塑料薄膜23在刺入方向上被壓縮。破裂時(shí)力從中心向外側(cè)釋放，并且該力試圖向第2塑料薄膜傳播。
然而，第1塑料薄膜層23和第2塑料薄膜層24構(gòu)成的層合體的剪切強(qiáng)度小，為150N/cm2，這樣可以認(rèn)為，在剪切力作用于第1塑料薄膜23時(shí)，由于第1塑料薄膜層23與第2塑料薄膜層24的界面上發(fā)生剝離，從而緩和減弱了刺入力。作為該結(jié)果，可以認(rèn)為使得第1塑料薄膜23的破裂不向第2塑料薄膜24傳播。因而能夠防止外包材產(chǎn)生貫穿孔。
據(jù)以上結(jié)果，通過(guò)配備能夠確保作為真空絕熱材料外包材的充分的阻氣性、并且具有優(yōu)異的耐針孔性的層壓薄膜構(gòu)成的外包材，能夠提供在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有優(yōu)異的絕熱性能的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
(實(shí)施形態(tài)4)圖6為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
如圖6所示，外包材13是從內(nèi)側(cè)起依次具有下述層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層21、6μm厚的鋁箔構(gòu)成的金屬箔層22、12μm厚的乙烯-乙烯醇共聚合體樹脂薄膜構(gòu)成的第1塑料薄膜層29、和25μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層24。
密封層21和金屬箔層22之間、金屬箔層22和第1塑料薄膜層29之間、以及第1塑料薄膜層29和第2塑料薄膜層24之間，分別使用第1膠粘劑層25來(lái)膠粘。作為第1膠粘劑層25，使用公知的聚氨酯類膠粘劑，通過(guò)作為公知方法的干式層壓來(lái)層合制作外包材13。
另一方面，使用乙烯-乙烯醇共聚合體樹脂薄膜(12μm)作為第1塑料薄膜層29，該樹脂作為具有弱剪切強(qiáng)度界面的塑料薄膜層來(lái)利用。
另外，本實(shí)施形態(tài)的真空絕熱材料，除了外包材13的材料構(gòu)成不同以外，其余與實(shí)施形態(tài)1中的制作方法相同。
在這樣制作的層壓薄膜中，含有第1塑料薄膜層29的層合體的剪切強(qiáng)度為300N/cm2。在測(cè)定層合體的剪切強(qiáng)度后，確認(rèn)了第1塑料薄膜層29的界面發(fā)生剝離、以及第1塑料薄膜層29發(fā)生自身破裂。
另外，已判明真空絕熱材料11的外包材13的耐針孔性與以往的產(chǎn)品比較，得到了大幅度的改善。另外熱傳導(dǎo)率為0.0025W/mK。
這樣耐針孔性得到改善的機(jī)理，與上述同樣，通過(guò)弱剪切強(qiáng)度層被來(lái)自內(nèi)部的刺入力帶來(lái)的剪切力破壞，從而緩和減弱刺入力，能夠通過(guò)阻斷破裂的傳播來(lái)防止產(chǎn)生貫穿孔。
在本實(shí)施形態(tài)中，第1塑料薄膜層29，可以認(rèn)為是作為弱剪切強(qiáng)度的塑料薄膜層來(lái)起作用的。
另外，作為弱剪切強(qiáng)度的塑料薄膜，并不限定于乙烯-乙烯醇共聚合樹脂薄膜?？梢赃m用尼龍薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯薄膜、聚丙烯薄膜、和聚乙烯薄膜等材料。
據(jù)以上結(jié)果，通過(guò)配備能夠確保作為真空絕熱材料外包材的充分的阻氣性、并且具有優(yōu)異的耐針孔性的層壓薄膜構(gòu)成的外包材，能夠提供在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有優(yōu)異的絕熱性能的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
(實(shí)施形態(tài)5)圖7為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)5的外包材的剖面圖。
如圖7所示，本實(shí)施形態(tài)的外包材13是從內(nèi)側(cè)起依次含有下述層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層41、6μm厚的鋁箔構(gòu)成的金屬箔層42、12μm厚的PET薄膜構(gòu)成的第1塑料薄膜層43、和25μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層44。
該層壓薄膜在第1塑料薄膜層43和膠粘劑層46的界面、以及第2塑料薄膜層44和膠粘劑層46的界面中，分別有弱剝離強(qiáng)度界面45。
另外，本實(shí)施形態(tài)的真空絕熱材料，除了外包材13的材料構(gòu)成不同以外，其余使用與實(shí)施形態(tài)1中的制作方法相同的方法來(lái)制作。
另外，密封層41和金屬箔42之間、以及金屬箔42和第1塑料薄膜層43之間，使用公知的聚氨酯類膠粘劑，利用公知的干式層壓法來(lái)膠粘，各薄膜相互間的剝離強(qiáng)度分別在700N/m以上。
另外，弱剝離強(qiáng)度界面45是通過(guò)在第1塑料薄膜43和第2塑料薄膜44之間將膠粘劑層46形成格狀來(lái)形成的。通過(guò)使格狀的膠粘劑的付著面積占全部膠粘面的1/10左右那樣來(lái)涂布，減弱了第1塑料薄膜43與第2塑料薄膜44的膠粘強(qiáng)度。此時(shí)的剝離強(qiáng)度為150N/m。
已判明，這樣制作的真空絕熱材料11的外包材13的耐針孔性與以往的產(chǎn)品比較得到了大幅度的改善。另外測(cè)定了熱傳導(dǎo)率，結(jié)果為0.0026W/mK。
下面對(duì)本實(shí)施形態(tài)5中耐針孔性得到改善的機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明。在芯材12中所含的微小異物從內(nèi)側(cè)刺入外包材的情況下，作為外包材13的層壓薄膜主要受到壓縮應(yīng)力。刺入異物向第1塑料薄膜43壓付時(shí)，第1塑料薄膜43在刺入方向被壓縮。在破裂時(shí)，力從刺入中心點(diǎn)向外側(cè)釋放，該力試圖向第2塑料薄膜44傳播。
然而，在第1塑料薄膜43和第2塑料薄膜44之間設(shè)有弱剝離強(qiáng)度界面45。該弱剝離強(qiáng)度界面在受到壓縮應(yīng)力時(shí)，界面發(fā)生剝離，從而緩和減少了刺入帶來(lái)的應(yīng)力。因此第1塑料薄膜43的破裂不能向第2塑料薄膜44傳播。像這樣，能夠防止外包材產(chǎn)生貫穿孔。
另外，在本實(shí)施形態(tài)中，通過(guò)使格狀的膠粘劑的付著面積占全部膠粘面的1/10左右那樣來(lái)涂布，從而成型膠粘強(qiáng)度減弱的弱剝離強(qiáng)度界面。除了控制膠粘面積以外，通過(guò)控制膠粘劑的膠粘強(qiáng)度也能夠形成弱剝離強(qiáng)度界面。
另外，含有膠粘劑層的層合體的剝離強(qiáng)度越弱，對(duì)改善耐針孔性越有效。然而在剝離強(qiáng)度小于20N/m的情況下，在強(qiáng)力曲折真空絕熱材料的外包材等、使層壓薄膜受到負(fù)荷時(shí)，由剪切容易引起層壓薄膜的剝離。因此，優(yōu)選剝離強(qiáng)度為20以上～200N/m以下，更加優(yōu)選的剝離強(qiáng)度為20以上～100N/m以下。
通過(guò)使用具有這樣剝離強(qiáng)度的外包材，能夠提供充分滿足耐針孔性和其它必要物性的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
另外，本實(shí)施形態(tài)5中的膠粘劑層46的結(jié)構(gòu)，只要是膠粘劑幾乎均一地涂布在全部面積上即可，不限定于格狀。例如也可以是蜂窩狀、圓點(diǎn)狀等。
(實(shí)施形態(tài)6)圖8為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)6的外包材的剖面圖。
如圖8所示，本實(shí)施形態(tài)的外包材13是從內(nèi)側(cè)起依次具有下述層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層41、12μm厚的PET薄膜構(gòu)成的第1塑料薄膜層43、和25μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層44。
另外，在第1塑料薄膜層43上的、與第2塑料薄膜層44相對(duì)的面上，具有蒸鍍層47。蒸鍍層47是實(shí)施了蒸鍍鋁至500厚的層。在該蒸鍍層47和第1塑料薄膜層43的界面上，設(shè)有弱剝離強(qiáng)度界面45。
另外，本實(shí)施形態(tài)中的真空絕熱材料的制作方法，除了外包材13的構(gòu)成材料不同以外，其余與實(shí)施形態(tài)1中的制作方法相同。
另外，在密封層41與第1塑料薄膜層43之間、第1塑料薄膜層43和第2塑料薄膜層44之間，使用公知的聚氨酯類膠粘劑，利用公知的干式層壓法來(lái)膠粘，各薄膜相互間的剝離強(qiáng)度分別在700N/m以上。
另外，弱剝離強(qiáng)度界面45是第1塑料薄膜43與.和蒸鍍層47之間的界面，剝離強(qiáng)度為200N/m。
已判明這樣制作的真空絕熱材料11的外包材13的耐針孔性與以往的產(chǎn)品比較得到了大幅度的改善。另外，測(cè)定了熱傳導(dǎo)率，結(jié)果為0.0025W/mK。
下面說(shuō)明這樣耐針孔性得到改善的機(jī)理。在芯材12中所含的微小異物從內(nèi)側(cè)刺入外包材的情況下，外包材13主要受到壓縮應(yīng)力。在刺入異物向第1塑料薄膜43壓付時(shí)，第1塑料薄膜43在刺入方向被壓縮。破裂時(shí)力從刺入中心向外側(cè)釋放，該力試圖向蒸鍍層47傳播。
然而，在第1塑料薄膜43與蒸鍍層47之間，設(shè)有弱剝離強(qiáng)度界面45。在壓縮應(yīng)力作用于該弱剝離強(qiáng)度界面時(shí)，界面發(fā)生剝離，從而緩和減弱了刺入帶來(lái)的力。因此第1塑料薄膜43的破裂未向第2塑料薄膜44傳播。
由此，能夠防止外包材發(fā)生貫穿孔。
另外，蒸鍍層與蒸鍍基材薄膜層之間的界面的剪切強(qiáng)度的降低，能夠通過(guò)使用蒸鍍質(zhì)量差的蒸鍍薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)而，在必須阻擋性的情況下，優(yōu)選預(yù)先在蒸鍍層的表面上涂布與蒸鍍膜膠粘力高的樹脂。
作為與蒸鍍膜膠粘力高的樹脂，可以適當(dāng)使用聚氨酯樹脂等公知的材料，舉一個(gè)例子，如果蒸鍍膜是鋁，則聚丙烯酸類共聚物和多元醇類聚合物的混合物是有效的。另外，可以使用聚甲基丙烯酸類共聚物來(lái)代替聚丙烯酸類共聚物。
更加優(yōu)選的是，在涂布混合物后，在200℃左右進(jìn)行熱處理，由于在進(jìn)一步增大蒸鍍膜與涂布層的附著性的同時(shí)，基材薄膜的熱膨脹引起基材薄膜與蒸鍍膜的結(jié)合力減弱，因而優(yōu)選。
(實(shí)施形態(tài)7)圖9為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7中的外包材的剖面圖。
如圖9所示，外包材13是從內(nèi)側(cè)起依次具有下述層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層41、6μm厚的鋁箔構(gòu)成的金屬箔層42、25μm厚的尼龍膜薄構(gòu)成的第1塑料薄膜層43、和15μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層44。
進(jìn)而，第1塑料薄膜層43和第2塑料薄膜層44，通過(guò)共擠出層合形成共擠出薄膜層48。
在本實(shí)施形態(tài)7中，弱剝離界面45是第1塑料薄膜層43與第2塑料薄膜層44的界面。
另外，本實(shí)施形態(tài)中的真空絕熱材料的制作方法，除了外包材13的構(gòu)成材料不同以外，其余與實(shí)施形態(tài)1中的制作方法相同。
另外密封層41和金屬箔42之間、以及金屬箔42和第1塑料薄膜層43之間，使用公知的聚氨酯類膠粘劑利用公知的干式層壓法來(lái)膠粘。各薄膜相互間的剝離強(qiáng)度分別在700N/m以上。
另一方面，弱剝離強(qiáng)度界面45的剝離強(qiáng)度為100N/m。
已判明這樣制作的真空絕熱材料11的外包材13的耐針孔性與以往的產(chǎn)品比較，得到了大幅度的改善。另外測(cè)定了熱傳導(dǎo)率，結(jié)果為0.0025W/mK。
下面說(shuō)明這樣耐針孔性得到改善的機(jī)理。在芯材12中所含的微小異物從內(nèi)側(cè)刺入外包材的情況下，作為外包材13的層壓薄膜主要受到壓縮應(yīng)力。在刺入異物向第1塑料薄膜43壓付時(shí)，第1塑料薄膜43在刺入方向被壓縮，破裂時(shí)力從中心向外側(cè)釋放，該力試圖向第2塑料薄膜44傳播。
然而在第1塑料薄膜43與第2塑料薄膜44之間設(shè)有弱剝離強(qiáng)度界面45。在刺入帶來(lái)的應(yīng)力作用于該弱剝離強(qiáng)度界面時(shí)，界面發(fā)生剝離。結(jié)果由于刺入力被緩和減弱，所以第1塑料薄膜43的破裂未向第2塑料薄膜44傳播。
由此，能夠防止外包材產(chǎn)生貫穿孔。
(實(shí)施形態(tài)8)圖10為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8中的真空絕熱材料的外包材的剖面圖。
真空絕熱材料11的制作，采用與實(shí)施形態(tài)1相同的方法來(lái)進(jìn)行。
此時(shí)，外包材13是從內(nèi)側(cè)起依次具有下述層的層合體，即，50μm厚的LLDPE薄膜構(gòu)成的密封層21、6μm厚的鋁箔構(gòu)成的金屬箔22、25μm厚的尼龍膜薄構(gòu)成的第1塑料薄膜層23、和15μm厚的尼龍薄膜構(gòu)成的第2塑料薄膜層24。另外，在層合體的各層間設(shè)有由聚氨酯樹脂構(gòu)成的粘合層26，用于各層間的膠粘。
層合體是，使粘合層26的膠粘劑量(固體成分)達(dá)到3.5g/m2那樣、利用干式層壓法來(lái)制作的。
另外，粘合層26的聚氨酯樹脂，使用大日本インキ制的脂肪族類的干式層壓用的膠粘劑デイツクドライLX-500/KR-90S，配合比為L(zhǎng)X-500∶KR-90S＝15∶1。
另外，本實(shí)施形態(tài)8中的真空絕熱材料的制作方法，除了外包材13的構(gòu)成材料不同以外，其余與實(shí)施形態(tài)1中的制作方法相同。
已判明，這樣制作的真空絕熱材料，外包材的耐針孔性與以往的產(chǎn)品比較，得到了大幅度的改善。
由于使用了含有脂肪族類聚酯多元醇和脂肪族類多異氰酸酯的聚氨酯樹脂作為膠粘劑，因而粘合層的聚氨酯樹脂是低彈性模量的，并且具有適度的柔軟性。其結(jié)果，可以認(rèn)為，在聚氨酯樹脂的彈性模量比膠粘的被膠粘材料的彈性模量小、內(nèi)部異物在突破外包材的方向施加作用力的情況下，通過(guò)粘合層吸收該變形，能夠抑制刺入導(dǎo)致的針孔的產(chǎn)生。
進(jìn)而，膠粘劑的彈性模量與膠粘劑的剪切強(qiáng)度成比例關(guān)系，通常，隨著彈性模量的下降剪切強(qiáng)度會(huì)降低。因而可以認(rèn)為，在異物刺入密封層的情況下，由于在貫穿密封層后，剪切強(qiáng)度弱的粘合層發(fā)生破裂，因此抑制了異物刺入力的傳播，從而能夠抑制對(duì)更上層的薄膜產(chǎn)生針孔。
(實(shí)施形態(tài)9)圖11為使用了本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8中的真空絕熱材料的冷凍冰箱的剖面圖。下面作為保冷設(shè)備的一個(gè)例子，說(shuō)明冷凍冰箱的情況。
如圖11所示，冰箱51由形成冰箱框體的絕熱箱體52和冷凍循環(huán)構(gòu)成。絕熱箱體是由鐵板加壓成型的外箱53和ABS樹脂等成型的內(nèi)箱54經(jīng)由法蘭(未圖示)組裝而成的。在絕熱箱體52的內(nèi)部中，預(yù)先配設(shè)有真空絕熱材料11。在真空絕熱材料11以外的空間部分，填充有硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(硬質(zhì)樹脂泡沫塑料)55。在制作硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料55時(shí)，使用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑。
絕熱箱體52被隔板56分隔，上部為冷藏室57，下部為冷凍室58。在隔板56上安裝了電動(dòng)阻尼器59，在冷凍室58的內(nèi)箱54中，安裝了冷卻用的風(fēng)扇電機(jī)60和除霜加熱器61。
另一方面，冷凍循環(huán)由蒸發(fā)器62、壓縮機(jī)63、冷凝器64、毛細(xì)管65等構(gòu)成，并以該順序環(huán)狀連接來(lái)形成。另外，蒸發(fā)器62可以設(shè)置在冷藏室57和冷凍室58這兩個(gè)位置，可將它們串聯(lián)或并聯(lián)連接來(lái)形成冷凍循環(huán)。
另外，在冰箱51上安裝了門66，在門66的內(nèi)部配備了真空絕熱材料11，在真空絕熱材料以外的空間填充有硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料55。
另外真空絕熱材料11，可以使用實(shí)施形態(tài)8中所示的真空絕熱材料。
作為高分子化合物的塑料，一般隨著溫度的降低會(huì)失去柔軟性變硬，并且變脆，彈性模量增大。然而，構(gòu)成適用于冰箱51的真空絕熱材料11的外包材的粘合層26的聚氨酯樹脂，由于本來(lái)就是低彈性模量，因而即使在常溫以下的溫度區(qū)域使用也可保持充分的柔軟性。
因此，即使在從常溫至冰箱柜內(nèi)溫度-18℃左右的溫度區(qū)域中使用真空絕熱材料的情況下，由于構(gòu)成粘合層的聚氨酯樹脂的彈性模量小，作為膠粘劑的聚氨酯樹脂的彈性模量比膠粘的被膠粘材料的彈性模量小，所以在內(nèi)部異物在突破層合結(jié)構(gòu)的外包材方作用力的情況下，能夠通過(guò)粘合層吸收該變形來(lái)抑制刺入導(dǎo)致的針孔的產(chǎn)生。
其結(jié)果，本實(shí)施形態(tài)的真空絕熱材料的質(zhì)量可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定保持，使用了上述真空絕熱材料的本實(shí)施形態(tài)的冰箱，可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持降低消耗電量的效果。
進(jìn)而，從保持彈性模量的觀點(diǎn)出發(fā)，更加優(yōu)選的是外包材的粘合層26的聚氨酯樹脂的玻璃化點(diǎn)與適用真空絕熱材料的溫度區(qū)域同等的溫度或該溫度以下。
以下，用實(shí)施例和比較例來(lái)對(duì)外包材的粘合層的聚氨酯樹脂進(jìn)行具體說(shuō)明。另外，本發(fā)明并不僅限于這些實(shí)施例。
在表1中，示出了實(shí)施例1～4和比較例A～D的、在對(duì)干式層壓時(shí)的膠粘劑進(jìn)行種種改變的情況下的真空絕熱材料的耐針孔性。
表1

真空絕熱材料11用基本與實(shí)施形態(tài)8相同的方法來(lái)制作，僅對(duì)構(gòu)成真空絕熱材料11的外包材13的粘合層26的材料進(jìn)行各種改變來(lái)制作。另外，為了確認(rèn)真空絕熱材料11的耐針孔性，在僅將規(guī)定量的預(yù)先調(diào)整至一定粒徑的玻璃渣配置在芯材表面的狀態(tài)下，減壓密封來(lái)制作真空絕熱材料11。對(duì)減壓密封后有無(wú)真空絕熱材料的漏氣、以及經(jīng)真空絕熱材料的曲折試驗(yàn)有無(wú)外包材的剝離進(jìn)行評(píng)價(jià)。
另外，表1同時(shí)也示出了構(gòu)成粘合層26的聚氨酯樹脂的物性。對(duì)于彈性模量的比較，比較了粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量和薄膜等被膠粘材料的彈性模量，對(duì)于表面硬度，制作了本體聚氨酯樹脂，利用橡膠硬度計(jì)在20℃和0℃下測(cè)定了該表面硬度。另外，表面硬度雖然作為彈性模量的代替物性來(lái)評(píng)價(jià)，但作為彈性模量，可使用拉伸彈性模量、和壓縮彈性模量等。
另外，在真空絕熱材料11中，除了實(shí)施形態(tài)8中所示的真空絕熱材料之外，可使用實(shí)施形態(tài)1～7中所述的真空絕熱材料。
(實(shí)施例1)構(gòu)成圖10所示的粘合層26的聚氨酯樹脂，是含有脂肪族類聚酯多元醇和作為脂肪族類多異氰酸酯的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)的改性體的聚氨酯樹脂。
此時(shí)粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量，比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量小。另外，聚氨酯樹脂的表面硬度，在20℃下較低，為40，并且在20℃和0℃表面硬度無(wú)差別。
包含上述構(gòu)成的真空絕熱材料，不存在產(chǎn)生針孔和外包材的剝離等問(wèn)題。
另外，作為脂肪族類多異氰酸酯，可使用公知的脂肪族類多異氰酸酯，但優(yōu)選使用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯(TMDI)、賴氨酸二異氰酸酯(LDI)等，更加優(yōu)選這些二異氰酸酯的改性體。
作為脂肪族類聚酯多元醇，同樣可以優(yōu)選使用公知的脂肪族類聚酯多元醇。
(實(shí)施例2)圖10中的粘合層26是用含有脂肪族類聚酯多元醇和作為脂環(huán)狀類異氰酸酯的異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)的改性體的聚氨酯樹脂來(lái)制作的。其配合比率為多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為2，多異氰酸酯過(guò)量。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都小。另外，聚氨酯樹脂的表面硬度，在20℃較低，為40，并且在20℃和0℃的表面硬度無(wú)差別。
包含上述構(gòu)成的真空絕熱材料，不存在產(chǎn)生針孔和外包材的剝離等問(wèn)題。
另外，在不能適用脂肪族類異氰酸酯的情況下，適當(dāng)使用脂環(huán)狀類異氰酸酯是有效的，在該情況下，優(yōu)選多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為1～3，多異氰酸酯過(guò)剩。
作為脂環(huán)狀異氰酸酯，可優(yōu)選使用公知的，例如，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、異佛耳酮二異氰酸酯(IPDI)、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI)等。
另外，優(yōu)選多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為1～3，多異氰酸酯過(guò)剩，更加優(yōu)選的當(dāng)量比為1～2。另外，在粘合層26的聚氨酯樹脂狀態(tài)下，為了判斷當(dāng)量比，例如可以通過(guò)測(cè)定紅外吸收光譜，比較多異氰酸酯引起的吸收強(qiáng)度來(lái)判斷。
(實(shí)施例3)粘合層26是用含有脂肪族類聚酯多元醇和作為脂環(huán)狀類異氰酸酯的二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)的改性體的聚氨酯樹脂來(lái)制作的。其配合比率為多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為2，多異氰酸酯過(guò)量。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都小。另外，聚氨酯樹脂的表面硬度為45(20℃)、46(0℃)。
包含上述結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料不存在產(chǎn)生針孔和外包材的剝離等問(wèn)題。
(實(shí)施例4)粘合層26是用含有脂肪族類聚酯多元醇和甲苯二異氰酸酯(TDI)的預(yù)聚體的聚氨酯樹脂來(lái)制作的。其配合比率為多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為2，多異氰酸酯過(guò)量。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都小。另外，聚氨酯樹脂的表面硬度為45(20℃)、46(0℃)。
包含上述結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料不存在產(chǎn)生針孔和外包材的剝離等問(wèn)題。
(比較例A)粘合層26是用含有脂肪族類聚酯多元醇和甲苯二異氰酸酯(TDI)的預(yù)聚體的聚氨酯樹脂來(lái)制作的。其配合比率為多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為3.2，多異氰酸酯過(guò)量。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都小。另外，聚氨酯樹脂的20℃的表面硬度為50，比實(shí)施例所示的聚氨酯樹脂高，而且20℃和0℃的表面硬度之差為5。
包含上述結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料，盡管外包材未發(fā)生剝離，但產(chǎn)生大量針孔，并且破裂。
像這樣，在多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比超過(guò)3時(shí)，可以認(rèn)為由于聚氨酯樹脂的交聯(lián)度增大，所以導(dǎo)致聚氨酯樹脂失去彈性。
(比較例B)粘合層26是用含有脂肪族類聚酯多元醇和甲苯二異氰酸酯(TDI)的預(yù)聚體的聚氨酯樹脂來(lái)制作的。其配合比率為多異氰酸酯與多元醇的當(dāng)量比為0.9，多異氰酸酯少。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都小。另外，聚氨酯樹脂的表面硬度為45，與實(shí)施例中所示的聚氨酯樹脂基本在相同的水平，而且20℃和0℃的表面硬度之差為1。
包含上述結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料沒(méi)有產(chǎn)生針孔。但經(jīng)真空絕熱材料的曲折試驗(yàn)，外包材薄膜層間的一部分發(fā)生剝離。
(比較例C)構(gòu)成粘合層26的聚氨酯樹脂是含有脂肪族類聚酯多元醇和甲苯二異氰酸酯(TDI)的聚氨酯樹脂。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都大。另外，聚氨酯樹脂的20℃的表面硬度為65，比實(shí)施例中所示的聚氨酯樹脂大，而且20℃和0℃的表面硬度之差為10。
包含上述結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料，盡管外包材未發(fā)生剝離，但產(chǎn)生大量針孔，并且破裂。
(比較例D)粘合層26是用含有芳香族類聚酯多元醇和甲苯二異氰酸酯(TDI)的聚氨酯樹脂來(lái)制作的。
此時(shí)，粘合層26的聚氨酯樹脂的彈性模量比構(gòu)成外包材13的各薄膜的彈性模量都大。另外，聚氨酯樹脂的20℃的表面硬度為68，比實(shí)施例中所示的聚氨酯樹脂大，而且20℃和0℃的表面硬度之差為12。
包含上述結(jié)構(gòu)的真空絕熱材料盡管外包材未發(fā)生剝離，但產(chǎn)生大量針孔，并且破裂。
此處，本發(fā)明中的層合體的弱剝離強(qiáng)度界面是指，依據(jù)JIS K6850的試驗(yàn)方法測(cè)定的拉伸剪切力弱的界面，或是依據(jù)JIS K6854的試驗(yàn)方法測(cè)定的剝離強(qiáng)度弱的界面。
工業(yè)可利用性像上面那樣，本發(fā)明的真空絕熱材料在耐針孔性優(yōu)異的同時(shí)，能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的絕熱性能。
因此，能夠在必須在長(zhǎng)期間內(nèi)維持絕熱性能的冷凍冰箱、住宅、和住宅家電設(shè)備等用途中無(wú)問(wèn)題地使用。進(jìn)而，由于阻氣性優(yōu)異，因此可有效地用作印刷機(jī)、復(fù)印機(jī)、液晶投影儀、筆記本電腦等信息設(shè)備等的防熱害對(duì)策用的絕熱材料。
另外，由于耐針孔性優(yōu)異，適用于將真空絕熱材料加工成曲折或圓筒狀、或壓縮成型真空絕熱材料的表面等，對(duì)真空絕熱材料的加工性有大幅度地改善。因此，應(yīng)用性改善了，能夠容易地在以往不能使用的地方使用。
另外，通過(guò)使用本發(fā)明的真空絕熱材料，能夠提供即使在低溫下使用、耐針孔性的降低很小，即使在常溫以下使用的設(shè)備中也具有穩(wěn)定的質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)的保冷設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種真空絕熱材料，是至少含有芯材和、包覆上述芯材的外包材，上述外包材的內(nèi)部被減壓密封而成的真空絕熱材料，其特征在于，上述外包材是含有2層以上的塑料薄膜、金屬層或陶瓷蒸鍍層、和將它們粘合的粘合層的層合體，上述層合體是在內(nèi)層具備應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)的層合體，所述應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)能夠防止要貫穿上述層合體那樣作用的垂直方向的破裂的傳播。
2.如權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)是如下結(jié)構(gòu)，即在上述芯材上放置玻璃渣，在減壓上述外包材內(nèi)部至13Pa以下的條件下，在上述層合體的內(nèi)層中，能夠阻斷由上述的玻璃渣的刺入導(dǎo)致的第1塑料薄膜的破裂向在外層側(cè)鄰接的第2塑料薄膜傳播。
3.如權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述層合體在受到垂直方向的壓縮應(yīng)力的情況下，上述層合體的某一個(gè)界面發(fā)生剝離。
4.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述剝離界面是上述粘合層與其它層的界面。
5.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述金屬層是蒸鍍金屬層，上述剝離界面是上述蒸鍍金屬層與其它層之間的界面。
6.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述塑料薄膜層含有共擠出多層薄膜，上述剝離界面是上述共擠出薄膜內(nèi)的界面。
7.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述層合體含有剪切強(qiáng)度為100～300N/cm2的界面。
8.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述金屬層是蒸鍍金屬層，上述蒸鍍金屬層與其它層的界面是剪切強(qiáng)度為100～300N/cm2的界面。
9.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述塑料薄膜層含有共擠出多層薄膜，上述共擠出多層薄膜內(nèi)的界面是剪切強(qiáng)度為100～300N/cm2的界面。
10.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，上述粘合層形成為格狀。
11.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述層合體含有剝離強(qiáng)度為20～200N/m的界面。
12.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述塑料薄膜層含有共擠出多層薄膜，上述共擠出多層薄膜內(nèi)的界面是剝離強(qiáng)度為20～200N/m的界面。
13.如權(quán)利要求3所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述金屬層是蒸鍍金屬層，上述蒸鍍金屬層與其它層的界面是剝離強(qiáng)度為20～200N/m的界面。
14.如權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述層合體在受到垂直方向的壓縮應(yīng)力的情況下，上述塑料薄膜或上述粘合層中的任一個(gè)破裂。
15.如權(quán)利要求14所述的真空絕熱材料，上述塑料薄膜或上述粘合層中的任一個(gè)，剪切強(qiáng)度為100～300N/cm2。
16.如權(quán)利要求14所述的真空絕熱材料，上述粘合層的彈性模量比上述塑料薄膜的彈性模量小。
17.如權(quán)利要求15所述的真空絕熱材料，上述粘合層為聚氨酯樹脂。
18.如權(quán)利要求17所述的真空絕熱材料，上述聚氨酯樹脂含有多異氰酸酯和聚酯多元醇，相對(duì)于上述聚酯多元醇，上述多異氰酸酯的當(dāng)量比為1～3。
19.如權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，上述粘合層的至少一層是聚氨酯樹脂，上述聚氨酯樹脂含有多異氰酸酯和聚酯多元醇，相對(duì)于上述聚酯多元醇，上述多異氰酸酯的當(dāng)量比為1～3。
20.如權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，上述粘合層的至少一層是聚氨酯樹脂，上述聚氨酯樹脂包含脂肪族類多異氰酸酯。
21.如權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，上述粘合層的至少一層是聚氨酯樹脂，上述聚氨酯樹脂含有脂肪族類聚酯多元醇和脂肪族類多異氰酸酯。
22.一種保冷設(shè)備，是在常溫以下的溫度區(qū)域使用的保冷設(shè)備，在保冷設(shè)備的外箱和內(nèi)箱形成的空間中填充了硬質(zhì)樹脂泡沫的絕熱箱體或絕熱門體中的至少一個(gè)中，在上述內(nèi)箱和上述外箱之間進(jìn)而含有真空絕熱材料，上述真空絕熱材料，是至少含有芯材和包覆上述芯材的外包材，并減壓密封上述外包材的內(nèi)部而形成的真空絕熱材料，其特征在于，上述外包材是含有2層以上的塑料薄膜、金屬層或陶瓷蒸鍍層、和將它們粘合的粘合層的層合體，上述層合體，是在內(nèi)層具備應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)的層合體，所述應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)能夠緩和使上述層合體貫穿那樣而作用的垂直方向的壓縮應(yīng)力。
23.如權(quán)利要求22所述的保冷設(shè)備，上述真空絕熱材料含有如下外包材，在上述層合體受到垂直方向的壓縮應(yīng)力的情況下、上述層合體的某一個(gè)界面發(fā)生剝離。
24.如權(quán)利要求22所述的保冷設(shè)備，上述真空絕熱材料含有如下外包材，在上述層合體受到垂直方向的壓縮應(yīng)力的情況下、上述塑料薄膜或上述粘合層中的任一個(gè)破裂。
25.如權(quán)利要求22所述的保冷設(shè)備，上述真空絕熱材料含有如下外包材，上述粘合層的至少一層是聚氨酯樹脂、上述聚氨酯樹脂含有多異氰酸酯和聚酯多元醇、相對(duì)于上述聚酯多元醇，上述多異氰酸酯的當(dāng)量比為1～3。
全文摘要
本發(fā)明的真空絕熱材料的外包材(13)，是通過(guò)膠粘劑層(25，26)從內(nèi)側(cè)依次層合密封層(21)、金屬層(22)、第1塑料薄膜層(23)、第2塑料薄膜層(24)的層合體，在異物刺入的情況下，通過(guò)在層合體內(nèi)部某一位置處阻斷刺入導(dǎo)致的破裂的傳播，能夠防止產(chǎn)生貫穿孔。由此，通過(guò)使用具有高阻氣性和、對(duì)細(xì)小異物的刺入耐針孔性優(yōu)異的外包材，能夠提供在長(zhǎng)期間內(nèi)能夠保持優(yōu)異的絕熱性能的高品質(zhì)的真空絕熱材料。
文檔編號(hào)B32B15/08GK1961175SQ20058001789
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者天良智尚, 橋田昌道, 橋本一夫 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社