专利名称：真空绝热材料和使用它的机器的制作方法 真空绝热材料是通过将发泡树脂和粉末、或纤维材料等作为芯材装入被覆材料内、使被覆材料内部成为真空，显著降低了气体的热传导率的绝热材料。为了能够长期维持其绝热性能，绝热材料内部被持续保持真空。已经有在贮水容器的外周设这样的真空绝热材料进行绝热的、使保温电耗非常小的电热水器。该真空绝热材料，在构成被覆材料的层叠膜中的隔气层中，面临高温的一侧用金属箔，在低温侧使用真空镀敷层。通过这样的构成，高温侧在100℃左右的温度下，隔气性可以保持良好的真空状态，长时间保证绝热性。由于低温侧使用真空镀敷层，所以可以抑制传过金属箔流入的热，从而提高真空绝热材料整体的绝热性能。例如，特开2001-8828号公报公开了这样的真空绝热材料。但是，以一般的树脂膜构成被覆材料的现有技术的真空绝热材料，只能使用到稍微超过100℃的温度。例如，在复印机等的定影装置中，使用具有绝热性和耐热性的工程树脂，设置具有定影辊、排纸辊等的定影部的外框架部。例如，特开昭57-155570号公报公开了这样的定影装置。这样现有的真空绝热材料，在像电热水器那样使用部位的温度在100℃以下时，经过长时间尚可充分地维持绝热性能。但是，在电热水器的贮水容器中的配设加热器的部位、或在复印机或激光打印机中所用的定影装置中，使用部位的温度在150℃左右。若在这样的场所配设现有的真空绝热材料，从耐热性不足的部分，真空度会一点点地降低，经过长时间就不能够维持规定的绝热性能。另外，现有的真空绝热材料的被覆材料由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯那样的非阻燃性膜构成，不具有阻燃性质。另一方面，在对电子机器等的应用中，与其他部件同样，对真空绝热材料也要求阻燃性。特别在笔记本型计算机内部那样的小空间中进行配设的场合，对于抑制了厚度的真空绝热材料，由于与计算机内部的精密部件接近，必须有阻燃性。
本发明的真空绝热材料具有芯材；和具有热熔敷层、隔气层和保护层的层叠结构的被覆材料。热熔敷层由熔点在200℃以上的树脂构成，隔气层和保护层的熔点比热熔敷层的熔点更高。或者，热熔敷层由熔点超过100℃小于200℃的树脂构成，保护层的熔点为200℃以上。而且，飞边部向低温侧弯曲。通过这样的任一种构成，即使在150℃左右的高温气氛下，隔气性的降低也可以被抑制为少量。因此能够长时间地维持真空绝热材料的绝热性能。另外，本发明的机器在内部具有超过100℃的热源或者被保温部，可以用该真空绝热材料进行绝热。

图1是本发明实施方式中的真空绝热材料的剖面图。
图2是表示本发明实施方式中的真空绝热材料的飞边部的主要部分剖面图。
图3A、图3B是表示用于本发明实施方式中的真空绝热材料的隔气层的结构的剖面图。
图4是表示本发明实施方式中的真空绝热材料的另一飞边部的剖面图。
图5是本发明的实施方式中的另一真空绝热材料的剖面图。
图6A是本发明实施方式中的又一其他的真空绝热材料的俯视图。
图6B是图6A的真空绝热材料的剖面图。
图7是本发明实施方式中的印刷装置的剖面图。
图8是本发明实施方式中的笔记本型计算机的剖面图。
图9是本发明的实施方式中的电热水器的剖面图。

图1是本发明实施方式中的真空绝热材料的剖面图，图2是表示真空绝热材料的飞边部的主要部分剖面图。将由2片层叠膜(以下称为膜)2A、2B构成的被覆材料2对向合起来而覆盖芯材3，通过将内部减压，用热熔敷密封周围，从而构成真空绝热材料1。
2种膜2A、2B从内侧分别由热熔敷层4A、4B，隔气层5A、5B，第1保护层6A、6B以及第2保护层7A、7B的各4层构成。
膜2A被用来作为绝热面的高温侧，热熔敷层4A使用熔点210℃的聚三氟氯乙烯(厚度50μm)。在氟树脂膜中，聚三氟氯乙烯熔点低，使用容易，而且隔气性也优良。另外，考虑到隔气层5A配设在高温侧而可以使用厚度6μm的铝箔。保护层6A使用熔点270℃的聚萘二甲酸乙二醇酯(厚度12μm)。保护层7A使用熔点260℃的四氟乙烯-乙烯共聚体(厚度25μm)。
膜2B被用来作为绝热面的低温侧，热熔敷层4B使用与膜2A同样的聚三氟氯乙烯(厚50μm)。隔气层5B使用在聚萘二甲酸乙二醇酯膜(厚度12μm)上真空镀敷厚度0.05μm的铝的膜。为了强化隔气性，保护层6B使用在内侧真空镀敷厚度0.05μm的铝的聚萘二甲酸乙二醇酯(厚度12μm)。保护层7B使用熔点260℃的四氟乙烯-乙烯共聚体(厚度25μm)。
在真空绝热材料1的制作中，将膜2A、2B对向合起来，制作例如热熔敷三边、用于插入芯材的袋。袋的形状有四方密封袋、箱袋、三方密封袋、枕状袋、中心带状密封袋等，不作特别的指定。
芯材3是将粉体电阻率为0.6cm/Ω的碳黑，均匀分散、填充在平均一次粒子直径为7nm的湿润二氧化硅中而形成。碳黑的添加量是5重量％。将芯材3与作为水分吸收剂的氧化钙一起插入被覆材料2的袋内，使内部减压至10Pa，通过热熔敷剩下的一边而密封，制作厚度6mm的真空绝热材料1。
使用这些材料的真空绝热材料1的热传导率是0.0044W/mnk。在150℃的气氛下相当于放置5年时间的加速试验后的真空绝热材料1的热传导率是0.0115W/mk。
如图3A所示，隔气层5B是在由聚萘二甲酸乙二醇酯膜构成的基体材料81上真空镀敷铝的真空镀敷层(隔气膜)82而形成。基体材料81是在UL746B中规定的连续最高使用温度为160℃的聚萘二甲酸乙二醇酯，真空镀敷层82的耐热温度是200℃以上。
因此，隔气层5B耐热性优良，由于以提高隔气性作为目的、在聚萘二甲酸乙二醇酯上具有进行处理的真空镀敷层82，所以隔气性得到提高。将其使用于低温侧，真空绝热材料1的隔气性也就得到提高。也可以将这样的材料用于隔气层5A中。
另外，根据UL94安全规格的机器的部件用塑料材料的燃烧试验确认燃烧性时，即使飞边部12的端面上，也能够得到相当于V-0的结果。
这样，热熔敷层4A、4B的熔点在200℃以上，比使用周围的温度高50℃以上。因此，即使在150℃的高温气氛下，热熔敷层4A、4B也不会熔化，热熔敷层4A、4B的隔气性的降低可以抑制为少量。因此，热传导率的劣化小，就能够长时间地维持真空绝热材料的绝热性能。另外，隔气层5A、5B和保护层6A～7B使用比热熔敷层4A、4B的膜熔点更高的膜。因此，即使在热熔敷被覆材料2时，隔气层5A、5B和保护层6A～7B也不会熔化，可以制作可靠性高的真空绝热材料1。
另外，以被覆材料2作为层叠结构，至少保护层7A、7B优选使用UL94规格中的VTM-2以上的阻燃性膜。热熔敷层4A、4B，隔气层5A、5B和保护层6A、6B也优选使用UL94规格中的VTM-2以上的阻燃性膜。藉此，作为真空绝热材料1，也被赋予阻燃性，从而提高了真空绝热材料使用时的安全性。
另外，只要热熔敷层4A、4B使用的树脂膜是熔点200℃以上、具有热熔敷性的树脂膜，就不作特别的限制。例如，优选熔点270℃的聚萘二甲酸乙二醇酯和作为氟系树脂膜的熔点210℃的聚三氟氯乙烯、熔点260℃的四氟乙烯-乙烯共聚体和熔点285℃的四氟乙烯-六氟化聚丙烯共聚体等。特别是因氟系树脂膜的熔点相当高、还具有阻燃性而优选。其中聚三氟氯乙烯因熔点低、使用容易而是经济的。
只要隔气层5A是比在热熔敷层4A、4B中使用的膜的熔点高、隔气性高的膜，就不作特别的限定。即使是金属箔和实施金属真空镀敷或无机氧化物真空镀敷的膜、或者树脂膜，只要是隔气性高即可。例如，作为金属箔优选使用铝箔，此外，作为传过真空绝热材料周围的金属箔流入的热量少的金属，也可以使用铁、镍、铂、锡、钛、不锈钢及碳素钢。另外，金属真空镀敷材料可以使用铝、钴、镍、锌、铜、银或者其混合物等，无机氧化物真空镀敷的材料可以使用二氧化硅、氧化铝等。
隔气层5A的基体材料也可以是聚酰亚胺膜和聚苯硫醚膜。另外，如图3B所示，隔气层5A也可以使用以玻璃转变点270℃的芳族聚酰胺树脂膜(厚度12μm)作为基体材料84、通过真空镀敷厚度0.05μm的铝等形成有真空镀敷层82的膜。芳族聚酰胺树脂膜即使在高温下，隔气性也优良。因此，在150℃左右的热源下，即使安装隔气层的真空镀敷膜侧的面，向真空绝热材料内部的气体的侵入也可以抑制为少量，可以维持绝热性能。因此，因金属导热造成的绝热性能的降低也就可以抑制为少量，即使在150℃左右的高温下，也能够维持绝热性能。
另外，芳族聚酰胺系的膜由机械特性的半衰期算出的UL746B的长期耐热温度是180℃。如上所述，可以将芳族聚酰胺树脂膜使用于隔气层5A。该场合下，与现有的将乙烯-乙烯醇共聚体使用于热源侧的隔气层的膜的场合相比较，即使在高温下，隔气层的机械强度的劣化也小。因此，来自真空绝热材料1的内部、外部的耐冲击性提高。也可以将这样的材料用于隔气层5B。另外，为了进一步提高来自真空绝热材料1内部的耐冲击性，例如，也可以在热熔敷层和隔气层之间再增加一层聚萘二甲酸乙二醇酯等。
另外，保护层6A、6B、7A、7B只要是比在热熔敷层4A、4B中使用的膜熔点高的膜即可。具体地说，热熔敷层4A、4B使用熔点是260℃的四氟乙烯-乙烯共聚体的场合，可以使用如以下这样的材料，即熔点270℃的四氟乙烯-六氟丙烯共聚体、熔点310℃的四氟乙烯-全氟化烷氧基乙烯共聚体、熔点330℃的四氟乙烯、熔点330℃的聚醚酮、聚砜和聚醚酰亚胺等。特别是，由于氟树脂和酰亚胺树脂的膜，由于熔点较高或不同时存在也具有阻燃性，所以优选。另外，由于这些膜弯曲性优良，所以即使将飞边部12弯曲而使用，保护层7A、7B也不发生断裂。因而，可以将其形成板柄型而防止在被覆材料2A、2B上产生针孔。
另外，按照本实施方式，通过以2层构成保护层，可以减少作为高价的最外层的保护层7A、7B的厚度，增加作为第2层的保护层6A、6B的厚度。藉此，可以得到兼顾性能和成本的合理的被覆材料2。即，保护层7A、7B使用氟树脂和聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂，保护层6A、6B只要使用熔点260℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯或熔点270℃的聚萘二甲酸乙二醇酯或聚苯硫醚即可。
另外，如图4所示，优选在被覆材料2的端面12A中，按照至少覆盖热熔敷层4A、4B那样设阻燃性部件91。更优选阻燃性部件91覆盖整个端面12A。藉此，在热熔敷层4A、4B等使用非阻燃性膜的场合，阻燃性部件91覆盖了在被覆材料2的端面稍稍露出的断面部分。藉此，真空绝热材料1的整个外表面具有阻燃性，从而提高了真空绝热材料使用时的安全性。
具体地说，阻燃性部件91优选具有UL94规格中VTM-2以上的阻燃性。另外，阻燃性部件91由UL510 FR标准的粘结带和阻燃性密封材料构成。用阻燃性密封材料的场合，不必进行决定带的位置和粘贴后的带的挤压、带的切割，操作可以简化。
芯材3可以利用聚苯乙烯和聚氨酯等聚合物材料的发泡体、无机或有机的粉末材料、无机或有机的纤维材料等，不作特别的限定。例如，作为粉末材料可以使用凝聚二氧化硅粉末、发泡珍珠岩粉碎粉末、硅藻土粉末、硅酸钙粉末、碳酸钙粉末、粘土及滑石等无机粉末。作为纤维材料优选玻璃棉、陶瓷纤维等无机纤维。其中，优选二次凝集粒子直径是20μm以下的无机粉末。由于这些粉末材料的粒子非常细，粒子间的接触热阻大，作为整体固体热传导率小。而且，在10托以下的压力下，与压力无关，显示非常小的热传导率。因此，是在空气分子运动强的高温条件下使用的最适宜的材料。
以下，用图5的剖面图说明本发明的实施方式中的另一结构的真空绝热材料。在图5中，真空绝热材料8与作为高温部的发热体13连接。
真空绝热材料8的被覆材料9与图2是同样的结构，但材料与上述的结构不同。即，热熔敷层4A、4B使用熔点是160℃的无延伸聚丙烯膜。隔气层5A使用在聚萘二甲酸乙二醇酯膜(厚度12μm)上真空镀敷铝的膜。即，如图3所示，隔气层5A的结构和真空绝热材料1的隔气层5B相同。隔气层5B使用在乙烯-乙烯醇共聚体膜上真空镀敷铝的膜。而且，使飞边部12沿着与高温发热体(热源)13相反侧的低温侧绝热面8B弯曲，以保护热熔敷部11。飞边部12由在被覆材料9的内部没有芯材3的粘合部10和热熔敷部11构成。对于被覆材料9的保护层6A～7B、芯材3的构成，与真空绝热材料1是同样的。另外，保护层6A～7B也可以使用除真空绝热材料1中的材料以外的熔点是210℃的三氟氯乙烯。
这里，即使发热体13的温度是150℃的场合，沿低温侧绝热面8B的热熔敷部11的温度也在80℃以下。也就是说，即使热熔敷层4A、4B不使用熔点200℃以上的树脂膜而使用现有的熔点低于200℃的廉价的树脂膜也不会劣化。因此，由热熔敷部11侵入气体，真空绝热材料8的绝热性能也不会降低，150℃的发热体13从低温侧绝热面8B侧起被绝热。
这里，由于隔气层5A与真空绝热材料1是同样的构成，所以可以得到同样的效果。
用于热熔敷层4A、4B的膜，其熔点超过100℃而低于200℃。作为这样的膜，可以使用无延伸聚丙烯膜、高密度聚乙烯膜、直链状低密度聚乙烯膜以及乙烯-乙烯醇共聚体膜等。由于它们比一般的高密度聚乙烯膜和低密度聚乙烯膜熔点更高，所以可以使用到更高的温度。通过这样的结构，由廉价材料构成的被覆材料9可以长时间防止向真空绝热材料8的内部侵入空气和水蒸气，维持真空绝热材料8的绝热性能。
另外，保护层7A、7B使用阻燃性膜，或只要在端面12A上使用上述阻燃性部件91，就可以提高真空绝热材料8的阻燃性。
图6A是本发明的实施方式中又一其他的真空绝热材料的俯视图，图6B是剖面图。固定阻燃性带14，以使维持真空绝热材料8的飞边部12的弯曲。此时，使被覆材料9的端面12A不露出，按照阻燃性带14完全覆盖飞边部12的前端那样进行粘贴。其他的结构与已说明的结构相同。
真空绝热材料8的热传导率是0.0049W/mk，在150℃的气氛下相当于放置5年时间的加速试验后的真空绝热材料8的热传导率是0.0125W/mk。
另外，根据UL94安全规格的机器的部件用塑料材料的燃烧试验确认燃烧性时，得到相当于V-0的结果。
即，阻燃性带14至少覆盖构成在被覆材料9的端面12A上露出的热熔敷层5A、5B的无延伸聚丙烯膜等的非阻燃性膜。因此，作为真空绝热材料也就被赋予了阻燃性。从而提高了真空绝热材料8使用时的安全性。
以下说明在机器中使用这样构成的根据本发明实施方式中的真空绝热材料1、8的例子。图7是本发明实施方式中的印刷装置的剖面图。
在具有定影装置15的印刷装置16中，在感光滚筒18的表面上形成静电荷图像，在这里从调色剂收容部19吸附调色剂。然后，通过复制滚筒20将调色剂复制在记录纸上17。复制调色剂图像的记录纸17传到定影装置15中，通过使记录纸17在保持为高温的热定影辊21和加压辊22之间通过，调色剂熔融定影。另外，控制装置92控制印刷。
在热定影辊21和加压辊22的周围，为了保持规定的高的温度可以配设保温用真空绝热材料23A。另外，对于定影装置15的外框，在整个侧面和上面，配设有隔断用真空绝热材料23B，以使不给周围以热影响。另外，还可以配设隔断用真空绝热材料23C。这些真空绝热材料23A、23B、23C是上述的真空绝热材料1、8或者在真空绝热材料8上粘贴阻燃性带14的构成的任一种。
作为150℃以下的定影装置15的绝热部件，即使粘贴真空绝热材料23A、23B、23C，如前所述那样，热熔敷部的劣化小，可以长时间地维持绝热性能。藉此，来自超过100℃的热源的定影装置15的热量被隔断。因此，作为由于热源的热量受到影响的被保护部件的控制装置92和调色剂收容部19、感光滚筒18等复制装置，可以长时间维持在不对调色剂产生不利影响的45℃以下。藉此，在定影装置15的周边，可以接近由于来自外部的热量容易受到不利影响的部件和装置而配置复制装置和控制装置92等。藉此，使用定影装置15的印刷装置16可以小型化，另外可以提高印刷质量。
另外，在按照围住大约200℃的热定影辊21那样配设的绝热部件中，在温度大体降低到150℃的外侧部分配设真空绝热材料23A，或者按照围住大约120℃的加压辊22那样配置。如果这样，热熔敷部的劣化小，可以长时间地维持绝热性能。藉此，用薄的真空绝热材料23A就可以稳定并保持作为加热超过100℃的被保温部的热定影辊21和加压辊22的温度。因此，为加热热定影辊21的能量很少就可以了，有助于印刷装置16的小型化和质量的提高、以及装置开始的时间缩短和节能化。
另外，本实施方式的真空绝热材料，除了可以用于作为印刷装置的复印机和激光打印机的定影装置以外，同样也可以用于需要使超过100℃而150℃以下的发热体绝热或保温的制品。
图8是本发明实施方式中的笔记本型计算机的剖面图。笔记本型计算机24具有在内部装有CPU26和其他各芯片的印刷基板25。CPU26的冷却装置27由与CPU26连接的传热片28、传递热量的冷却导热管29构成。散热片30扩散内部的热量，而且传递到计算机的底面31上而散热。真空绝热材料32是上述的真空绝热材料1、8或者在真空绝热材料8上粘贴阻燃性带14的构成的任一种，厚度为2mm，并具有阻燃性。用粘结剂将真空绝热材料32粘合而装在CPU26正下方的计算机底面31的内侧和在CPU26的正上方的从计算机24露出的键盘33的里面。
这样，在构成计算机24的外壳的框体311中的底面31和CPU26正上方的键盘33的表面的高温部中，温度最多降低6℃。即，提高了笔记本型计算机24的安全性，同时能长时间防止计算机24的表面的一部分异常发热而造成使用者不适。
真空绝热材料32，即使对于现有绝热材料不起作用的那样的薄度，也能够充分发挥绝热性能，并且具有耐热性和阻燃性。因此，例如即使在笔记本型计算机24的内部那样狭窄空间中，其他的精密部件同样也可以确保安全性而长时间使用。藉此，可以防止包括笔记本型计算机24的电子机器的内部的CPU26等发热体给其他部件带来的不利影响。
另外，根据本实施方式的真空绝热材料，也可以使用于绝热保护设在笔记本型计算机内部的硬盘装置等的附属内装机器93不受高温影响。
这样真空绝热材料32可以保护作为因热源的热量受影响的被保护部件的键盘33、框体311、附属内装机器93不受超过100℃的热源的CPU26的热量的影响。另外，也同样可以使用于除笔记本型计算机以外的要求阻燃性的各种精密机器等中。
图9是本发明的实施方式中的电热水器的剖面图。电热水器34在内部将水烧沸，同时具有存贮热水的贮水容器35，上部用可开闭的盖36覆盖。
在贮水容器35的底面上紧密接合而安装环状的沸水加热器37，控制装置38获取来自温度检测器39的信号，控制加热器37，使水温保持规定的温度。另外，从同样设在底面上的吸入口40经过用马达41驱动的泵42直至作为水的出口的排出口43，用出水管44连通。按压按钮45，通过启动马达41使热水流出。
而且，在贮水容器35的侧面卷绕有真空绝热材料46，同样按照围住底面的加热器37那样配设高温用真空绝热材料47，从而抑制贮水容器35的热散失使水温降低。侧面的真空绝热材料46是可以耐热到100℃结构的以往配设的材料，底面的真空绝热材料47是上述的真空绝热材料1、8或者在真空绝热材料8上粘贴阻燃性带14的构成的任一种。而且，真空绝热材料47可以使作为加热超过100℃的被保温部的加热器37保温。
这样通过在以往由于高温不能配设绝热材料的地方，配设真空绝热材料47而进行绝热，电耗量降低约3％，其性能可以长时间维持。另外，也不必在本体的底面上设空间进行绝热，从而贮水容器35下部的体积变小，电热水器34可以小型化。
另外，在这些机器中，真空绝热材料1可以使用到内装超过100℃的200℃以下的热源或保温部的情况。真空绝热材料8可以使用到内装超过100℃低于200℃的热源和保温部的情况。
以上所述的本发明的真空绝热材料，层叠结构的被覆材料的热熔敷层由熔点200℃以上的膜构成。或者，热熔敷层由熔点超过100℃而低于200℃的膜构成，保护层的熔点是200℃以上。飞边部向低温侧弯曲。按照这样的任一种结构，即使在150℃左右的高温气氛下，隔气性的降低也可以抑制为少量。因此就能够维持长时间的真空绝热材料的绝热性能。另外，由于隔气层和保护层使用熔点比热熔敷层的膜更高的膜，所以即使在热熔敷被覆材料时，也可以没有问题而制作真空绝热材料。该真空绝热材料适宜于复印机和激光打印机等印刷装置、计算机等电子机器、还有供热水机器等、特别是具有高温部分的机器的绝热、保温。


本发明涉及一种真空绝热材料，其层叠结构的被覆材料的热熔敷层由熔点是200℃以上的膜构成。或者，热熔敷层由熔点是超过100℃低于200℃的膜构成，飞边部向低温侧弯曲。按照这样的任一种结构，即使在150℃左右的高温气氛下，隔气性的降低也可以抑制为少量。因此，就能够长时间地维持真空绝热材料的绝热性能。该真空绝热材料适用于具有超过100℃的热源和被保温部的机器。