JPH0476370A - 断熱用箱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ウレタン発泡断熱材を用いた断熱用箱体に
関するものである。

［従来の技術］ まず、断熱用箱体の一種である冷蔵庫箱体の一般的な構
成及び製造方法を例えば刊行物（ポリウレタン樹脂ハン
ドブック　日刊工業新聞社列Ｐ２３８〜２４３゜２４８
〜２５０およびプラスチックの市場と商品設計電機・電
子機器プラスチックス・エージ（株）刊Ｐ５８〜６７）
に示されているものに基づいて説明する。第１図は一般
的な冷蔵庫箱体の斜視図、第２図は上記冷蔵庫箱体の断
面図である０図において、（１）は外箱、（２）は内箱
、（３）はウレタン発泡断熱材である。即ち、外箱（１
）は例えば塗装あるいはコーティングを施した鋼板を外
箱形状（門型あるいは逆開型など）に成形することによ
り製造する６次に所定の形状に成形した内箱（２）と外
箱（１）を組み合わせて、内箱（２）と外箱（１）の間
にウレタン発泡断熱材（３）の原料であるウレタン原液
を注入した後発泡させ、ウレタン発泡断熱材（３）によ
り外箱（１）と内箱（２）とを接合一体化し、ウレタン
発泡断熱材（３）を断熱材の役割を果たさせるとともに
構造体としての強度部材として用いる。又、使用目的に
より外箱と内箱の材料を同様にしても良い。

ウレタン発泡時には、ウレタンの硬化反応時の発熱によ
りウレタン発泡断熱材（３）の中心部では６０℃以上の
高温となる。このため、ウレタンの硬化反応後、冷却時
にウレタン発泡断熱材（３）は収縮を起こし、収縮応力
が発生する。この収縮応力によりウレタン発泡断熱材（
３）や内箱（２）に歪が生じ、内箱材料の強度が不十分
であると内箱に白化現象やクラックが発生することにな
る。そのため内箱材料としては、成形性が良好であり、
ウレタン発Ｐ？！断熱材（３）との接着性が良好でかつ
低温成縮に対する応力耐性に優れ、また庫内での品物の
落下に対する耐衝撃性あるいは冷蔵庫内での食用油、調
味料等の汚染に対する耐薬品性に優れること等が要求さ
れ、これらを満足する材料としてＡＢＳ樹脂（アクリロ
ニトリル−ブタジェン−メチシン３元共重合体）、ブタ
ジェンゴム含有スチレン樹脂や塩化ビニル樹脂などが用
いられている。

一方、ウレタン発？！！新熱材（３）の発泡剤としては
、フロンであるＣＦＣ−１１（ＣＣ１３Ｆ）が断熱性、
Ｉｊ＃性、安全性、作業性、コストの点から最も一般的
に用いられている。そしてこのＣＦＣ−１１はウレタン
原料中に液状で混合され、ウレタン発泡時にウレタン樹
脂の反応熱により気化し、微細なセルを形成する。この
、セル中のＣＦＣ−１１は経時的に発泡体セルから外部
に拡散する。

このため内Ｎ（２）は、ウレタン原料注入時はもちろん
のこと発泡後もセル内からの拡散によりＣＦＣ−１１の
影響をうける。現在、内箱（２）に用いられているスチ
レン樹脂は、　ＣＦＣ−１１に対する耐性が低く、直接
発泡材（３）と接触しないように防御フィルムや防御コ
ートを必要としている。また、塩化ビニル樹脂は、ＣＦ
Ｃ−１１からの影響は受けにくい反面、耐熱性が低く断
熱材（３）の反応時の熱により変形を生じたり、＠撃強
度が低く割れ易いという欠点がある。ＡＢＳ樹脂は、成
形性、低温収縮時における応力緩和、耐衝撃性、耐溶剤
性、耐ＣＦＣ−１１性等のバランスに優れた材料であり
、現在では最も広く用いられている。

ところで、ＣＦＣ−１１をはじめフロンの放出が成層圏
のオゾン層を破壊する原因として、フロン物質の生産お
よび消費に関して国際的に規制され始めた。

ＣＦＣ−１１は、この規制対象物質に含まれており、ウ
レタン断熱材の発泡剤としての使用が困難となり代替発
泡剤が必要である。ＣＦＣ−１１の代替発泡剤としては
ＣＦＣ−１１と物理特性（沸点、蒸発潜熱等）が類似し
フロン規制対象外物質であるＨＣＦＣ−１２３（ＣＩＣ
１２ＣＦ３）およびＩＣＰＣ−１４１ｂ（ＣＨ３ＣＣ１
２Ｆ）がある。

［発明が解決しようとする課！！ｇ］ しかし、ＩＣＦＣ−１２３およびＨＣＦＣ−１４１ｂは
ＣＦＣ−１１と比較して高分子材料に対する溶解性が高
く、箱体材料であるブタジェンゴム含有スチレン樹脂や
ＡＢＳ樹脂に対して膨潤、溶解能が大きく、これらの発
泡剤の代替は箱体の強度低下や破壊、外観不良につなが
る。

ウレタン発泡断熱材（３）の発泡剤としてＨＣＦＣ−１
２３およびＩＣＦＣ−１４１ｂを用いた場合、従来箱体
に使用されているＡＢＳ樹脂では、発泡剤のアタックが
大きく箱体にクラックを発生するという課題がある。そ
のため箱体材料の肉厚を非常に厚くするか、あるいはＩ
ＣＦＣ−１２３およびＨＣＦＣ−１４１ｂに優れた耐性
を示すフィルムをラミネートすること等が行なわれるが
１箱体材料の肉厚を厚くしても経時的にＩＣＦＣの影響
を受け、長期では冷蔵庫箱体等の品質が低下することに
なり１本質的な解決策とはならない、また、板厚を厚く
すると成形時間が長くなり生産性が低下したり、材料重
量が大きくなり冷蔵庫箱体の重量が増加するという欠点
もある。また、耐ＨＣＦＣ性に優れた材料のラミネート
は、必要最小限の厚みでＩＣＦＣからのアタックを防止
する効果があるが、ラミネートに別工程を要し費用の上
昇を招いたり、箱体の切り欠き部がラミネートされてい
ないことからＩＣＦＣの影響をうけるため、　ＩＣＦＣ
のアタックを防止するための保護が必要となりｌＩｌ造
が複雑になること、異種材料から構成されるため材料の
再生利用が困難であること等の課題がある。

またガラス繊維（ＧＦ）および炭素繊維（ＣＦ）等の充
填材を混入し、材料の機械的特性を向上させることも一
般的によく行われているが、ＧＦおよびＣＦはいずれも
繊維径が５〜２０μ■で長さが１００μ■〜数−一と形
状が大きく、成形品の表面平滑性、表面意匠性を著しく
低下させるという欠点がある。また、繊維により材料の
成形性が低下する欠点も有している。

この発明は、かかる課題を解消するためになされたもの
で、従来の製造設備を用いても得ることができ、ＩＣＦ
Ｃ−１２３およびＩＣＰＣ−１４１ｂの内の少なくとも
一種を発泡剤としたウレタン発泡断熱材を用いても、強
度や外観および意匠性に優れた新熱用箱体を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明の断熱用箱体は、ＩＣＦＣ−１２３およびＨＣ
ＰＣ−１４１ｂの内の少なくとも一種を発泡剤として用
いたウレタン発Ｐ＠断熱材、およびこの断熱材と接する
アクリル酸アルキルゴムを５〜５０重量％含むスチレン
−アクリロニトリル共重合体を５重量％以上含有するス
チレン−アクリロニトリル−ブタジエン３元共重合体で
形成した箱体を備えたものである。

［作用］ この発明に使用したアクリル酸アルキルゴムを含むスチ
レン−アクリロニトリル樹脂は、公知の材料であり、１
（ＣＦＣ−１２３およびＩＣＦＣ−１４１ｂを吸取して
膨潤する。一方、この発明に使用したスチレン−アクリ
ロニトリル−ブタジエン３元共重合体（ＡＢＳ樹脂）の
耐溶剤性は、構成成分のアクリロニトリルの共重合比率
によって大きく変化し、スチレン１００重量部に対して
、アクリロニトリルが４０重量部以下の場合にはＩＣＦ
Ｃ−１２３に溶解（無制限膨潤）　Ｌ、　、ＨＣＦＣ−
１４１ｂに対して膨潤する。このように、この発明に用
いたアクリル酸アルキルゴムを含むスチレン−アクリロ
ニトリル樹脂およびＡＢＳ樹脂それぞれ単独では、ＨＣ
ＦＣ−１２３およびＨＣＦＣ−１４１ｂに対する耐溶剤
性は必ずしも好ましいものではないが、この発明者らは
、上記両樹脂を請求の範囲に示した配合割合でブレンド
したもので、ＨＣＦＣ−１２３およびＩＣＦＣ−１４１
ｂの内の少なくとも一種を発泡剤としたウレタン発泡断
熱材と接する箱体を形成し、この箱体を用いた断熱用箱
体に、高温と低温条件に繰り返し保持する試験（ヒート
サイクルテスト）を行ったところ、上記ウレタン発Ｐ＠
新熱材と接する上記箱体にクラックが生じるのが防止で
きた。また、アクリル酸アルキルゴムを含むスチレン−
アクリロニトリル樹脂は、シート押出成形加工とシート
真空成形における成形加工温度範囲がＡＢＳ樹脂と近＜
、１００℃以上の高温での引張挙動において幅広い範囲
で安定した引張強度と伸び特性を示すことから、ＡＢＳ
樹脂に配合してもＡＢＳ樹脂の優れた真空成形性を損な
うことがなく、上記箱体の成形加工が可能となる。また
、アクリル酸アルキルゴムを含むスチレン−アクリロニ
トリル樹脂は、色が乳白色であるためＡＢＳ樹脂に配合
してもＡＢＳ樹脂の着色性を阻害することなく　ＡＢＳ
樹脂に匹敵する着色性が得られる。また、アクリル酸ア
ルキルゴムを含むスチレン−アクリロニトリル樹脂は、
耐光性、自然環境下での耐候性、耐熱酸化劣化性に優れ
ることから５アクリル酸アルキルゴムを含むスチレン−
アクリロニトリル樹脂を配合したＡＢＳ樹脂は優れた長
期安定性を示す、このように、アクリル酸アルキルゴム
成分を５〜５０重量％含むスチレン−アクリロニトリル
樹脂を５重量％以上含有するＡＢＳ樹脂を箱体に用いる
ことにより、所期目的を達成することができる。

［実施例］ この発明に係わるスチレン−アクリロニトリル−ブタジ
エン３元共重合体（ＡＢＳ樹脂）としては、ゴム成分が
、ブタジェン、スチレン−ブタジェン共重合体、アクリ
ロニトリル−ブタジェン共重合体等の内の少なくとも一
種の混合物で構成され、これらのゴム成分が粒子状に分
散し、かつこれらのゴム分散粒子に対してその一部が化
学的に結合したガラス状重合体としてスチレン、Ｐ−メ
チルスチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル
、アクリル酸アルキル系ビニルモノマー、アクリル酸系
ビニルモノマー、Ｎ−フェニルマレイミド等の内の少な
くとも一種の単量体を重合して得られる連続相で構成さ
れるものである。

この発明に係わるアクリル酸アルキルゴム成分を含むス
チレン−アクリロニトリル樹脂は、ゴム成分がメチルア
クリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリ
レート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレ
ート、ｎ−ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレ
ート、ｎ−へキシルアクリレート、２−メチルペンチル
アクリレート、２−エチルへキシルアクリレート、ｎ−
オクチルアクリレートなどのうち１種または２種以上の
混合物を架橋剤としてジビニルベンゼン、アルキリデン
ノルボルネン、アルケニルノルボロネン、ジシクロペン
タジェン、メチルシクロペンタジェン、ブタジェン、イ
ソプレンなどの１分子中に２個以上の不飽和結合を持つ
ビニル化合物を用いて重合体としたもので、これらのゴ
ム成分が粒子状に分散し、かつこれらのゴム分散粒子に
対してその一部が化学的に結合したガラス状重合体とし
てスチレン、Ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン
、アクリロニトリル、アクリル酸アルキル系ビニルモノ
マー、アクリル酸系ビニルモノマー、Ｎ−フェニルマレ
イミド等の内の少なくとも一種の単量体を重合して得ら
れる連続相で構成されるものである。即ち、上記アクリ
ル酸アルキルゴム成分を含むスチレン−アクリロニトリ
ル樹脂としては１例えば一般的にＡＳＡ＊脂あるいはＡ
ＡＳ樹脂と呼ばれるウェザフィル（商品名、宇部サイコ
ン（株）製）　、　ＧＥＬＯＹ（商品名、Ｇｅｎｅｒａ
ｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社製）、ダイヤラックＡ（商品名
、三菱レイヨン（株）製）などを用いることができる。

また、このアクリル酸アルキルゴム成分を含むスチレン
−アクリロニトリル樹脂のアクリル酸アルキルゴムの成
分量は、５〜５０重量％望ましくは１５〜５０重量％の
範囲で用いられる。５重量％未満では配合の効果が得ら
れず、ＨＣＦＣを発泡剤とするウレタン断熱材を用いた
場合、内箱にクラックなどの破壊現象が生ずる。また、
５０重量％を越えると配合したＡＢＳ樹脂の衝撃強度に
大きな異方性が生じ、成形品の耐衝撃性が低下し、断熱
用箱体組立時の作業性を低下させたり、箱体強度を低下
させる欠点がある。

このアクリル酸アルキルゴム成分を５〜５０重量％含む
スチレン−アクリロニトリル共重合体は、５重量％以上
、好ましくは５〜５０重量％含有される。なお、５重量
％未満では効果が得られない。

実施例Ｉ ＡＢＳＩＩ！？脂ノＥＸ２００（商品名、宇部ダイ：２
　ン（ｉ）製）ヲ使用し、アクリル酸アルキルゴムを含
むスチレン−アクリロニトリル樹脂としてＧＥＬＯＹ−
ＧＹ１１２０（商品名。

Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社製）を使用した。

上記ＡＢＳ樹脂ペレットにＧＥＬＯＹ−ＧＹ１１２０ペ
レットを表１に示す配合量となるように配合し、公知の
方法である混練押出機を用いて溶融混合しペレットとし
た１次に、コート−ハンガーダイを有するシート押出機
にてシートを成形し、このシートを用いて真空成形機に
て断熱用箱体としての冷蔵庫の内箱の成形を行った。こ
れをＨＣＦＣ−１２３またはＩＣＦＣ−１４１ｂを発泡
剤としたウレタン原液を用いて発泡成形し第１図に示し
た冷蔵庫箱体の組立を行い、ヒートサイクル試験を行っ
たところ表１の結果を得た。なお、ヒートサイクルテス
トは一２０℃で１２時間−十５０℃で１２時間を１０サ
イクル行った後の状態を目視観察した結果である。

表１ Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社製）を使用した。

上記ＡＢＳ樹脂ペレットにＧＥＬＯＹ−ＸＰｌｏｏＩを
表２に示す配合量となるように配合し、公知の方法であ
る混練押出機を用いて溶融混合しペレットとした６次に
、実施例１と同様の方法で内箱を製造し、冷蔵庫の評価
試験を行なった。

結果を表２に示す。

表２ ○：良好　　　　　Δ：使用可 実施例２ ＡＢＳ樹脂のＥＸ２００　（商品名、宇部サイコン（株
）ｍｌ）を使用し、アクリル酸アルキルゴムを含むスチ
レン−アクリロニトリル樹脂としてＧＥＬＯＹ　−ＸＰ
ｌｏｏＩ　（商品名。

○：良好　　　　　Δ：使用可 実施例３ ＡＢＳ樹脂のＥＸ２００（商品名、宇部サイコン（株）
製）を使用し、アクリル酸アルキルゴムを含むスチレン
アクリロニトリル樹脂としてウェザフィルＭＤ１２０（
商品名、宇部サイコン（株）ＩＩ）を使用した。上記Ａ
ＢＳ樹脂ペレットにウェザフィルＭＤ１２０を表３に示
す配合量となるように配合し、公知の方法である混練押
出機を用いて溶融混合しペレットとした０次に。

実施例１と同様の方法で内箱を製造し、冷蔵庫の評価試
験を行なった。結果を表３に示す。

表３ 実施例４ ＡＢＳ樹脂のＥＸ２００　（商品名、宇部サイコン（株
）製）を使用し、アクリル酸アルキルゴムを含むスチレ
ン−アクリロニトリル樹脂としてダイヤラックＡ−５７
１０（商品名、三菱レイヨン（株）製）を使用した。上
記ＡＢＳ樹脂ペレットにダイヤラックＡ−８７１０を表
４に示す配合量となるように配合し、公知の方法である
混練押出機を用いて溶融混合しペレットとした１次に、
表４ Ｏ：良好　　　　　Δ：使用可 ０：良好　　　　　Δ：使用可 実施例１と同様の方法で内箱を製造し、冷蔵庫の評価試
験を行なった。結果を表４に示す。

比較例】 また比較のため表５は、従来の押出成形用ＡＢＳ樹脂テ
アルＧｓ％１．ａｓＥ、ＥＸ２００．Ｅｘ２０１．ＥＸ
２４５（イずれも宇部サイコン（株）ＩＩ）を用いて内
箱を製造し、実施例１と同様に冷蔵庫として評価した場
合の結果を示した。

いずれのＡＢＳ樹脂の場合もＩＣＦＣ−１２３，ＩＣＦ
Ｃ−１４１ｂを発表５ ０：良好、Δ：使用可、り：クラック 白：白化現象 泡剤に用いたヒートサイクルテストにおいて、内箱にク
ランク等が発生し、冷蔵庫内箱材料として不適である。

以上の結果から解るように、この発明の実施例の断熱用
箱体は実用に供し得るものであり、所期目的を達成する
ことができた。

なお、上記実施例ではこの発明の断熱用箱体の実施例と
して、冷蔵ｊ［箱体のものについて述べたが。

それに限定されず、例えば保温庫に適用しても同様）効
果ヲ呈ｔ、、まりＨＣＦＣ−１２３およびＨＣＦＣ−１
４１ｂを発泡剤としたウレタン発泡新熱材の場合も上記
実施例と同様の効果を呈するのは言うまでもない。

さらに、上記実施例では断熱用箱体の内箱にのみ上記組
成のものを用いたが、外箱にも用いても同様の効果を呈
する。

［発明の効果］ 以上説明した通りこの発明はＩＣＦＣ−１２３および）
ＩＣＦＣ−１４１ｂの内の少なくとも一種を発泡剤とし
て用いたウレタン発泡新熱材、およびこの新熱材と接す
るアクリル酸アルキルゴムを５〜５０重量％含むスチレ
ンーアクリロニトリル共重合体を５重量％以上含有スる
スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン３元共重合体
で形成した面体を備えたものを用いることにより、ＩＩ
ＣＦＣ−１２３および夏ＩＣＦＣ−１４１ｂの内の６鴬
なくとも一種を発泡剤としたウレタン発泡断熱材を用い
ても、従来の製造設備を用いて強度や外観および意匠性
に優れた断熱用箱体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

ｗ１図は一般的な冷蔵庫箱体の針ネも図、第２図は吋１
図である。 図において、（１）は外箱、（２）は内箱、（３）はウ
レタン発泡断熱材である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＨＣＦＣ−１２３およびＨＣＦＣ−１４１ｂの内の少な
   くとも一種を発泡剤として用いたウレタン発泡断熱材、
   およびこの断熱材と接するアクリル酸アルキルゴムを５
   〜５０重量％含むスチレン−アクリロニトリル共重合体
   を５重量％以上含有するスチレン−アクリロニトリル−
   ブタジエン３元共重合体で形成した箱体を備えた断熱用
   箱体。