JPH068259A - 断熱箱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ＨＣＦＣ−１４１ｂを発泡剤とす
る硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材を用いてなる断
熱箱体に関するもので、特に構成成分を限定したＡＢＳ
を内箱に利用することにより、内箱のクラックなどの発
生を防止して製品品質を確保し、オゾン層破壊の環境問
題を解消に寄与することを目的とする。 【構成】 樹脂構成成分を限定した高ニトリル熱可塑性
樹脂組成物を成形した内箱６と、発泡剤成分としてＨＣ
ＦＣ−１４１ｂ、イソシアネ−ト成分として限定した組
成を有する有機ポリイソシアネ−トからなる硬質ウレタ
ンフォーム７を前記内箱６と金属製の外箱３との両箱間
に混合して充填してなる物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、硬質ウレタンフォ−ム
等の発泡断熱材を用いてなる冷蔵庫、冷凍庫などの断熱
箱体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に冷蔵庫等の断熱箱体は、内箱と
外箱とを結合させて形成した両箱間の空間に、硬質ウレ
タンフォ−ム等の発泡断熱材の原料を注入し、一体発泡
することにより形成している。

【０００３】断熱箱体の内箱には、主としてＡＢＳ樹脂
が用いられてきた。ここで、ＡＢＳ樹脂とは共役ジエン
系合成ゴムの存在下に１０〜４０重量％のシアン化ビニ
ル化合物と６０〜９０重量％の芳香族ビニル化合物との
単量体混合物を重合させて得たグラフト共重合体からな
る樹脂組成物をいう。

【０００４】断熱箱体の内箱にＡＢＳ樹脂が用いられて
きた理由としては、剛性と耐衝撃性との高い物性バラン
ス、容易な成形加工性、優れた光沢を有する外観、硬質
ウレタンフォ−ムの発泡剤であるＣＦＣ−１１（トリク
ロロフルオロメタン）に対して耐ストレスクラック性を
有することがあげられる。断熱箱体の内箱は、熱可塑性
樹脂の平板を熱成形法、たとえば真空成形する工法によ
って製造されるため、真空成形が容易におこなえること
が必要である。

【０００５】特に、内箱には、棚等の部品を固定する突
起部が多数設けられており、それぞれの形状を満たす成
形を行なう必要があり、真空成形性の要求度は高い。ま
た、真空成形によって得られた内箱の平均厚さは、１ｍ
ｍを下回るので、変形を避けるために高い弾性率が必要
である。

【０００６】一方、発泡断熱材は、断熱性能は勿論のこ
と充填性や内箱に対する接着性等において優れた性能が
必要である。

【０００７】ここで、断熱箱体の構成について図３を用
いて説明すると、図において１は断熱箱体であり、ＡＢ
Ｓ樹脂からなる内箱２と鉄板からなる外箱３により構成
されている。内箱２は、外箱３のフランジ４に密着して
はめ込まれて固定されている。５はＣＦＣ−１１を発泡
剤とする硬質ウレタンフォ−ムで、内箱２と外箱３の両
箱間に一体発泡によって充填されている。

【０００８】硬質ウレタンフォ−ム５は、内箱２及び外
箱３に接着しているため断熱箱体１に温度変化を与える
と外箱３と硬質ウレタンフォ−ム５と内箱２の線膨張係
数の差に起因する応力が生じる。

【０００９】従って、硬質ウレタンフォ−ム５の発泡剤
であるＣＦＣ−１１に対して耐ストレスクラック性を有
することが内箱２には必要である。また、硬質ウレタン
フォ−ムが接着することによりノッチ効果が生まれるの
で、内箱２には低温でのアイゾット衝撃値の高いことが
要求される。

【００１０】もちろん、外箱３のフランジ４にはめ込む
際、強い応力がかかるため常温でのアイゾット衝撃値も
満足できなければならない。さらに、優れた光沢は冷蔵
庫の外観をよくする上で必要である。

【００１１】一方、硬質ウレタンフォ−ム５に対して
は、内箱２との接着不良・ハガレによる外観不良をふせ
ぐため、内箱２の材料に適合した接着性を有した硬質ウ
レタンフォ−ム５の適用が必要である。更には、充填性
の面では、流動性に優れ、キャビティやボイドの発生の
ない硬質ウレタンフォ−ム５が必要である。キャビティ
やボイドは、断熱性能のみならず未充填部に面した内箱
２への長期間の応力発生源となり、変形を起こさせるた
め硬質ウレタンフォ−ム５の充填性能は、重要な特性で
ある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】硬質ウレタンフォ−ム
５の発泡剤であるＣＦＣ−１１は、塩素を含んでいるこ
と及び分解速度が遅いことからオゾン層破壊の原因物質
として全世界的にその使用が制限され、今後さらに規制
強化の動きがある。ＣＦＣ−１１に替わる新規発泡剤と
してＨＣＦＣ−１２３（１，１−ジクロロ２，２，２−
トリフルオロエタン）やＨＣＦＣ−１４１ｂ（１，１−
ジクロロ１−フルオロエタン）が使用されようとしてい
る。

【００１３】しかし、これらの新規発泡剤は、内箱２の
材料であるＡＢＳ樹脂に対する溶解性がＣＦＣ−１１よ
りもはるかに高いため新規発泡剤を用いた硬質ウレタン
フォ−ムを充填した断熱箱体の内箱２は、冷却等の温度
変化によって生じる応力下で容易に白化やクラックを生
じて断熱箱体１の商品価値をなくす。

【００１４】従って新規発泡剤に対して耐ストレスクラ
ック性を有し、そして同時に従来通り剛性と耐衝撃性と
の高いバランス、容易な成形加工性、優れた光沢外観等
を有する内箱を作製し、新規発泡剤で発泡した硬質ウレ
タンフォ−ムを用いても接着不良、白化、クラックや変
形等の外観品質上問題のない断熱箱体を提供することが
課題であった。

【００１５】本発明は、上記課題に鑑み、断熱箱体の外
観品質等を損なうことなくオゾン層破壊による環境問題
を解決することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明による断熱箱体は、平均粒子径０．１４〜０．
２２μｍの共役ジエン系合成ゴム１４〜１６重量部の存
在下に４７〜５３重量％のシアン化ビニル化合物と４７
〜５３重量％の芳香族ビニル化合物とからなる単量体混
合物８４〜８６重量部を下式を充足するグラフト率で、
なおかつ比粘度が０．０６３〜０．０７３の範囲で重合
させたグラフト共重合体からなる高ニトリル熱可塑性樹
脂組成物を成形した内箱と、ポリオ−ル、整泡剤、触
媒、発泡剤成分としてＨＣＦＣ−１４１ｂ、イソシアネ
−ト成分としてポリメリックＭＤＩまたはそのプレポリ
マ−化物が２０〜８５重量％であり残りをＴＤＩ−８
０、クル−ドＴＤＩおよびそれらのプレポリマ−化物と
する有機ポリイソシアネ−トからなる発泡断熱材を前記
内箱と金属製の外箱との両箱間に混合して充填したもの
である。

【００１７】０．４０≦（Ｇ−Ｒ）／Ｒ≦０．４５ ［ただし、（Ｇ−Ｒ）／Ｒ ：グラフト率 Ｇ：グラフト共重合体をアセトニトリルに溶解させた
後、遠心分離器で固液分離して得られるゲルの重量百分
率 Ｒ：グラフト共重合体のゴム含有率 ］ ここでシアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリ
ル、芳香族ビニル化合物としては、スチレンなどを用い
ることができる。

【００１８】

【作用】上記構成によって、高ニトリル熱可塑性樹脂組
成物からなる内箱は、発泡剤であるＨＣＦＣ−１４１ｂ
に対して高い耐ストレスクラック性を有しているため、
前記発泡剤を用いた発泡断熱材を内箱と外箱の両箱間に
充填しても内箱が経時的に白化したりクラックが発生す
ることもない。また、発泡断熱材は、内箱に対して強い
接着力を有し、断熱箱体の温度変化による内箱のハガレ
を起こすこともなく、さらに、優れた流動性により、キ
ャビティやボイドによる未充填部での内箱の変形がな
く、良好な断熱箱体の外観品質を達成することができ
る。なお、真空成形性等の断熱箱体に要求される内箱と
しての諸物性を兼ね備えているため製造過程や製品品質
において問題なく適用することが可能である。

【００１９】このように、オゾン層破壊による環境問題
を引き起こすこともなく高品質の断熱箱体を提供するこ
とができるのである。

【００２０】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明の断熱箱体を図
１〜図２を用いて説明する。なお、従来と同一構成のも
のについては同一番号を符して説明を省略する。

【００２１】

【表１】

【００２２】に組成内容を示した高ニトリル熱可塑性樹
脂組成物をコ−トハンガ−ダイ付き押し出し機で溶融し
て平板に加工、この平板を真空成形機で成形したものが
内箱６である。

【００２３】

【表２】

【００２４】（表２）はウレタン原料であり、内箱６を
外箱フランジ４にはめ込んだ後、内箱６と外箱３の両箱
間に注入充填し、硬質ウレタンフォ−ム７を生成、断熱
箱体８を得ている。充填する際の内箱６と外箱３の加熱
温度条件は、４０〜６０℃である。

【００２５】なお、前記平板における樹脂基本物性、及
び真空成形時の外観、内箱６を外箱フランジ４にはめ込
む際の内箱６のクラック等の有無、さらに、断熱箱体８
を−２５℃と５０℃の各４時間繰り返しサイクルで２０
サイクル冷熱テストしたときの内箱外観変化についての
結果を（表１）に示した。樹脂基本物性の項目は、アイ
ゾット衝撃（２３℃，−２０℃）、メルトフロ−レ−
ト、低温白化発生歪値である。アイゾット衝撃は、ＪＩ
Ｓ Ｋ−７１１０、メルトフロ−レ−トは、ＪＩＳ Ｋ−
７２１０に準ずる。また、低温白化発生歪値はダンベル
型に成形したサンプルにウレタン原料を発泡させて試験
片を作成し、次に、２３℃にてこの試験片に引っ張り歪
を付与した状態で治具に固定し、−２０℃まで冷却し
て、１７時間後に白化やクラックの有無を目視判定し
た。ダンベル型試験片は、広幅部３０ｍｍ、狭幅部１０
ｍｍ、長さ１１５ｍｍ、厚さ１ｍｍの物であって、その
狭幅部に幅１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ及び長さ５０ｍｍの
硬質ウレタンフォ−ムを接着したものである。

【００２６】なお、比較例として、組成内容の異なる高
ニトリル熱可塑性樹脂組成物、および有機ポリイソシア
ネ−トとして組成の異なる硬質ウレタンフォ−ムを用い
た時の結果について同時に（表３）に示した（比較例Ａ
〜Ｆ）。

【００２７】

【表３】

【００２８】このように本発明の断熱箱体８は、内箱品
質として真空成形性、常温での耐衝撃性、及び耐薬品性
や低温耐衝撃性をうけての耐ストレスクラック性に対し
て問題のない品質を有し、発泡剤としてＨＣＦＣ−１４
１ｂを使用しても優れた品質を満たせることが判った。

【００２９】実施例や比較例から判るように、ＨＣＦＣ
−１４１ｂに対する耐ストレスクラック性は、グラフト
共重合体におけるシアン化ビニル化合物と芳香族ビニル
化合物の比率に左右される。すなわち、シアン化ビニル
化合物であるアクリロニトリル含有率が４７〜５３％で
あれば、耐薬品性の指標である低温白化発生歪値は、Ｈ
ＣＦＣ−１４１ｂで発泡させた硬質ウレタンフォ−ム７
が接着している場合が０．６％であり、現行の断熱箱体
８のモデルであるＡＢＳ樹脂にＣＦＣ−１１で発泡させ
た硬質ウレタンフォ−ムが接着している場合と同等で問
題なく良好である。

【００３０】また、実施例および比較例から判るよう
に、高ニトリル熱可塑性樹脂組成物の剛性と耐衝撃性と
の高いバランスは、グラフト共重合体のグラフト率、お
よびゴム含有率とゴム粒子径に左右される。

【００３１】アクリロニトリル含有率が４７〜５３％の
範囲においてグラフト率が０．４０〜０．４５、ゴム含
有率が１４〜１６％、ゴム粒子径が０．１４〜０．２２
μｍ、であれば剛性は実用上問題なく、内箱６を外箱フ
ランジ４にはめ込む時においても内箱６が割れることな
く、また断熱箱体８に冷熱テストによる急激なヒートシ
ョックを加えても白化やクラックもなく品質の確保が可
能であった。

【００３２】さらに、真空成形性においては、代表指標
として用いるメルトフロ−レ−トの適切な範囲は、２〜
４ｇ／１０分であると考えられ、２ｇ／１０分を下回る
と成形温度が高くなって製造条件のコントロ−ルが難し
くなり、他方４ｇ／１０分を超えると平板成形時に自重
により樹脂組成物が垂れ下がり、成形が難しくなる。実
施例および比較例から判るように、メルトフロ−レ−ト
はシアン化ビニル化合物と芳香族ビニル化合物の比率す
なわちグラフト重合体のアクリロニトリル含有率、グラ
フト率、およびゴム含有率、比粘度等に左右されるが、
各要素が本発明で規定した範囲内にあれば大略２〜４ｇ
／１０分となる。

【００３３】一方、硬質ウレタンフォ−ム７において、
イソシアネ−ト成分として、ポリメリックＭＤＩまたは
そのプレポリマ−化物が２０〜８５重量％であり、残り
をＴＤＩ−８０、クル−ドＴＤＩおよびそれらのプレポ
リマ−化物とする有機ポリイソシアネ−トを使用した断
熱箱体８は、接着性に優れ内箱のハガレがなく、またキ
ャビティやボイドによる変形もないことが判った。高ニ
トリル熱可塑性樹脂組成物は、耐薬品性に優れている
が、反面、表面活性に乏しく、接着性に劣る傾向にあ
る。ポリメリックＭＤＩまたはそのプレポリマ−化物
は、自己活性が強く接着性の改善に寄与するものである
と考えられるが、詳細なメカニズムは、不明である。な
お、ポリメリックＭＤＩまたはそのプレポリマ−化物の
含有率が、８５％を超えると、流動性が低下し、キャビ
ティやボイドが発生、これらの部分に面した内箱６では
長期の応力を受ける結果、変形による外観不良が発生す
る。よって、イソシアネ−ト成分として、ポリメリック
ＭＤＩまたはそのプレポリマ−化物が２０〜８５重量％
であり、残りをＴＤＩ−８０、クル−ドＴＤＩおよびそ
れらのプレポリマ−化物とする有機ポリイソシアネ−ト
を使用することにより優れた品質の断熱箱体８が得られ
るのである。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明は、平均粒子径
０．１４〜０．２２μｍの共役ジエン系合成ゴム１４〜
１６重量部の存在下に４７〜５３重量％のシアン化ビニ
ル化合物と４７〜５３重量％の芳香族ビニル化合物とか
らなる単量体混合物８４〜８６重量部を下式を充足する
グラフト率で、なおかつ比粘度が０．０６３〜０．０７
３の範囲で重合させたグラフト共重合体からなる高ニト
リル熱可塑性樹脂組成物を成形した内箱と、ポリオ−
ル、整泡剤、触媒、発泡剤成分としてＨＣＦＣ−１４１
ｂ、イソシアネ−ト成分としてポリメリックＭＤＩまた
はそのプレポリマ−化物が２０〜８５重量％であり残り
をＴＤＩ−８０、クル−ドＴＤＩおよびそれらのプレポ
リマ−化物とする有機ポリイソシアネ−トからなる発泡
断熱材を前記内箱と金属製の外箱との両箱間に混合して
充填した断熱箱体であるから、オゾン層破壊による環境
問題に対して解決に寄与することができると同時に、Ｈ
ＣＦＣ−１４１ｂを発泡剤として用いた時に発生するＡ
ＢＳ樹脂へのストレスクラック性による内箱の白化やク
ラック等の問題もなく使用することができるのである。
更には、内箱の一般的な物性・品質の確保により、優れ
た品質の断熱箱体が得られるのである。

【００３５】このように、フロン公害問題の解決を図
り、高品質の断熱箱体を提供することができるのであ
る。

【００３６】０．４０≦（Ｇ−Ｒ）／Ｒ≦０．４５ ［ただし、（Ｇ−Ｒ）／Ｒ ：グラフト率 Ｇ：グラフト共重合体をアセトニトリルに溶解させた
後、遠心分離器で固液分離して得られるゲルの重量百分
率 Ｒ：グラフト共重合体のゴム含有率 ］

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の断熱箱体の一部を切り欠い
た斜視図

【図２】本発明の一実施例の断熱箱体の断面図

【図３】従来例の断熱箱体の断面図

【符号の説明】

３ 外箱 ６ 内箱 ７ 硬質ウレタンフォーム ８ 断熱箱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 31:00 4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均粒子径０．１４〜０．２２μｍの共
   役ジエン系合成ゴム１４〜１６重量部の存在下に４７〜
   ５３重量％のシアン化ビニル化合物と４７〜５３重量％
   の芳香族ビニル化合物とからなる単量体混合物８４〜８
   ６重量部を下式を充足するグラフト率で、なおかつ比粘
   度が０．０６３〜０．０７３の範囲で重合させたグラフ
   ト共重合体からなる高ニトリル熱可塑性樹脂組成物を成
   形した内箱と、ポリオ−ル、整泡剤、触媒、発泡剤成分
   としてＨＣＦＣ−１４１ｂ、イソシアネ−ト成分として
   ポリメリックＭＤＩまたはそのプレポリマ−化物が２０
   〜８５重量％であり残りをＴＤＩ−８０、クル−ドＴＤ
   Ｉおよびそれらのプレポリマ−化物とする有機ポリイソ
   シアネ−トからなる発泡断熱材を前記内箱と金属製の外
   箱との両箱間に混合して充填した断熱箱体。 ０．４０≦（Ｇ−Ｒ）／Ｒ≦０．４５ ［ただし、（Ｇ−Ｒ）／Ｒ ：グラフト率 Ｇ：グラフト共重合体をアセトニトリルに溶解させた
   後、遠心分離器で固液分離して得られるゲルの重量百分
   率 Ｒ：グラフト共重合体のゴム含有率 ］