JP2507150Y2 - 断熱金属板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、金属板の表面に断熱材
層として発泡ポリエチレンシートを接着した断熱金属板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば折版屋根は、金属板に放射線架橋
で４０倍に発泡させた発泡ポリエチレンシートを接着剤
を介して貼合した断熱金属板をつくり、次にこの断熱金
属板を数段階にわたって凹凸状にロール成形することに
より得ている。ここで発泡ポリエチレンシートを用いる
のは、独立気泡で軽量であり、断熱性に優れ、力学的性
能がよく可撓性があり、加工性にも優れていることによ
る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】従来の折版屋根板で
は、９０°以上の曲げ加工部分が無いので、前記断熱金
属板の発泡ポリエチレンシートでも、一部に破れたり位
置ずれしたりの不良部分がありながらも一応は対処でき
ている。

【０００４】問題は、ロール成形によるとプレス成形に
よるとを問わず、先の断熱金属板を９０°以上、場合に
よっては１８０°に折り返す状態で曲げ加工する場合で
ある。本考案者の確認したところによれば、発泡ポリエ
チレンシートの発泡率が４０倍の前記断熱金属板では、
プレスで９０°の曲げ加工をすると、発泡ポリエチレン
シートがプレス金型でかじられて破れる。

【０００５】そのため、例えばルームエアコンの外装ケ
ースでは、金属板を予め曲げ加工しておく。そして別に
結露防止用の断熱材として発泡ポリエチレンシートなど
を先の金属板と同一形状に成形する。かくして曲げ加工
済みの金属板に成形済みの発泡ポリエチレンシートを接
着剤で接着する、という面倒な手法を用いて製作してい
た。これはその外装ケースに９０°以上、箇所によって
は１８０°の曲げ加工部分が存在するためである。こう
なると、実際には外装ケースにいくつかの孔が明いてい
るため、前述の金属板と発泡ポリエチレンシートの接着
時にそれぞれの孔合わせ作業までもが面倒になる、とい
った問題があった。

【０００６】このような問題は、先の折版屋根の加工方
法と同じように、表面に発泡ポリエチレンシートを貼合
した断熱金属板をつくっておき、この断熱金属板をロー
ル成形ないしプレス成形で所望の形状に曲げ加工すれば
解消できる。但し、そのためには発泡ポリエチレンシー
トを改質して、これが曲げ加工時に破れるのを防止でき
るようにしなければならない。そのとき考慮すべきは、
曲げ加工時に発泡ポリエチレンシートの表面がプレス金
型ないし成形ロールに直接に接触して滑りが生じる訳だ
から、シート自体の摩擦係数および厚みの設定、それに
連続生産性などが検討課題となる。

【０００７】本考案は、かかる観点のもとに検討を重ね
て完成したものであり、金属板の表面に発泡ポリエチレ
ンシートを予め貼合した断熱金属板をつくっておき、こ
れをそのまま所望形状にロール成形ないしプレス成形で
きるようにすることを目的とする。本考案の他の目的
は、前記断熱金属板を９０°以上、場合によっては１８
０°に曲げ加工しても、発泡ポリエチレンシートに破れ
や位置ずれなどのかじりが生じないようにすることにあ
る。本考案の更に他の目的は、発泡ポリエチレンシート
を高発泡倍率に選択できて、断熱性ひいては結露防止対
策などに有利な曲げ加工製品が得られる断熱金属板を提
供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、図１およば図
３に示すごとく金属板１の表面に発泡ポリエチレンシー
ト６を一体に接着した断熱金属板において、発泡ポリエ
チレンシート６が、化学架橋発泡法によりシート成形さ
れていて、摩擦係数が静摩擦および動摩擦の両方とも
１．０以下、厚さが２〜１０ｍｍに設定されていること
を特徴とする。

【０００９】

【作用】対象の金属板１には亜鉛めっき鋼板、亜鉛・ア
ルミめっき合金鋼板、塗装金属板、アルミ板、ステンレ
ス板などを広く用いることができる。めっき鋼板などを
用いるときは、図３に示すごとく例えばクロメート処
理、塗布型クロメート、リン酸塩処理などによる化成処
理をし、その化成皮膜２上に発泡ポリエチレンシート６
を接着剤層５を介して接着することにより、接着性の向
上を図る。発泡ポリエチレンシート６は、低密度ポリエ
チレンシートを主成分とした化学架橋発泡法によりシー
ト成形し、厚さを２〜１０mmに設定する。２mmを下回る
と薄過ぎて曲げ加工時に破れやすくなり、１０mmを上回
ると曲げ加工性に劣るからである。

【００１０】架橋発泡法の中のシート発泡法には、化学
架橋法と放射線架橋法とが一般に知られている。放射線
架橋法は発泡剤を含むシートを押し出し成形したのち、
電子線放射で架橋し、次に加熱で発泡させる工程を踏む
ので、連続生産性に難があり、厚めの発泡にも問題があ
る。従って本考案では、発泡剤と架橋剤とを含む押し出
しシートを成形したのち、加熱して架橋と発泡とを同時
に行う化学架橋法によるものとし、以て連続生産性に優
れ、厚めの発泡も可能にするにある。

【００１１】化学架橋発泡させたポリエチレンシート６
は、発泡倍率が２０〜４０倍のものから選択するのが望
ましい。２０倍を下回ると硬くなって曲げ加工性に劣る
ようになり、４０倍を越えると製造が困難になるととも
に、摩擦係数が大きくなり過ぎる傾向になって、成形時
に摩擦により破れやすくなるからである。そのポリエチ
レンシート６の表面は、例えばコロナ放電やプライマー
塗布で表面を極性化し、接着剤による金属板１への密着
性を改質する。

【００１２】接着剤は金属板１の界面破壊が生じないも
のであればよく、例えばクロロプレンゴム系、アクリル
系、ウレタン系などの接着剤を用いることができるが、
その接着剤層５の塗布厚は５〜５０μｍ、好ましくは８
〜３０μｍが適しており、接着力を２００ｇ／１５mm以
上にしておくと、加工時にロール等の加工工具によって
はぎとられることがなくなる。この接着力の測定は、丸
型テンションゲージ（バネ計り、大場計器社製）を用
い、板の流れ方向に対して幅１５mm、長さ２００mmの切
り込みを入れて断熱材の一端にクリップで固定し、剥離
速度３００mm／分、剥離角９０°の方向に引っ張り安定
した時の荷重（接着力）を測定して得たものである。

【００１３】発泡ポリエチレンシート６の表面摩擦係数
は、動摩擦および静摩擦の両方とも、新東化学社製の表
面試験機（へイドン：登録商標）による摩擦測定（ＡＳ
ＴＭＤ１８９４）で１．０以下とする。ここでの表面試
験機は、図４に示すごとく、サンプル取付台１１上に対
象の断熱金属板ａを載せて取り付け、その発泡ポリエチ
レンシート６側の表面に分銅１２の垂直荷重を平面圧子
１３を介して上方から加え、サンプル取付台１１を左右
方向に移動させて測定したものである。

【００１４】

【考案の効果】本考案は、金属板１に化学架橋発泡のポ
リエチレンシート６を貼合した断熱金属板であるから、
これ自体の連続生産性がよく量産に適って安価に提供で
きる。以後はこの断熱金属板を目的物に合わせてそのま
まロール成形ないしプレス成形して所望形状に曲げ加工
でき、この段階での加工手間も予め曲げ加工した金属板
と、これと同形状に成形済みの発泡ポリエチレンシート
とを後から貼り合わせる形式に比べて簡単に行える。し
かも、化学架橋発泡させた発泡ポリエチレンシート６
は、熱伝導率が低く結露防止性能のある２０〜４０倍の
高発泡のものが採用できるうえに、摩擦係数を静摩擦お
よび動摩擦の両方とも０．１以下、厚さ２〜１０ｍｍに
設定してあるから９０°以上、更には１８０°の曲げ加
工によっても、該シート６これ自体の破れや位置ずれな
どの不具合を生じることがなく、図１に示すごとき複雑
な形状の断熱ケースなどを製作するに有利である。

【００１５】

【実施例】図２および図３において、厚さ0.７mmの亜鉛
めっき鋼板１ａをクロム酸で化成処理してめっき層１ｂ
上に化成皮膜２を有する金属板１をつくり、この金属板
１を原反ロールから繰り出し、ロールコータ３で金属板
１の片面の化成皮膜２の表面にクロロプレンゴム系接着
剤を塗布して加熱炉４で架橋させ、１５ｇ／m²（乾燥厚
１３μｍ）の接着剤層５を形成した。別にポリエチレン
に発泡剤および架橋剤を混合して押し出し、よって得た
中間の未発泡シートを加熱して架橋と発泡を同時に行
い、厚さ4.０mmの発泡ポリエチレンシート６をつくっ
た。

【００１６】この発泡ポリエチレンシート６を原反ロー
ルから繰り出し、前記金属板１上に該エチレンシート６
をこれのスライス面が外表面６ａとなるようにして前記
接着剤層５を介して貼合したのち、冷却工程を経て、図
３に示す断面構造の断熱金属板ａを得た。

【００１７】次に図１において、平板状をなす断熱金属
板ａをプレス金型で９０°の第１曲げ部分７と１８０°
の第２曲げ部分８とを有するルームエアコンのケース９
を曲げ形成した。このとき同時に製品ケース９には、こ
れに機能上必要とされる抜き孔１０を適宜貫通状に形成
した。なお、当該ケース９において、発泡ポリエチレン
シート６はエアコンの外側に位置し、結露防止の機能を
果たす。よって得られた製品ケース９を目視したとこ
ろ、発泡ポリエチレンシート６には破れや亀裂が全く認
められず、プレス金型によって「かじられる」こともな
かった。

【００１８】（実験方法とその結果） 発泡倍率を１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、４５倍と
したポリエチレンシートを貼った断熱金属板ａを用いて
実質的には先の製品ケース９と同一内容の各種サンプル
品をそれぞれ１０個ずつ作った。ひとつはプレスで９０
°の曲げ試験をした。他は１２列のロール成形機にかけ
て９０°の曲げ試験をするとともに、別に１８０°の曲
げ試験をも行った。また、比較例として、公知の放射線
架橋法で発泡倍率が３０倍と４０倍の発泡ポリエチレン
シートを用いて断熱金属板ａをつくり、これを用いて実
質的に先の製品ケース８と同一内容の各種サンプル品を
それぞれ１０個ずつ作った。

【００１９】それぞれの各サンプル品について、前述し
た新東科学社製の表面試験機（ヘイドン：登録商標）で
発泡ポリエチレンシート６の表面６ａの静摩擦および動
摩擦をＡＳＴＭＤ１８９４で測定した。表１はその結果
を示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】これによれば、摩擦係数が静摩擦および動
摩擦の両方とも１．０以下のものは、全て９０°およブ
１８０°の曲げ加工によるも、割れ発生や剥離破れが全
く認められず、良好な結果が得られることを確認でき
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の断熱金属板によって曲げ加工されたも
のの一部縦断斜視図である。

【図２】金属板に発泡ポリエチレンシートを貼合する工
程を示す説明図である。

【図３】本考案に係る断熱金属板の拡大断面図である。

【図４】摩擦係数を測定する表面試験機の概略説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 金属板 ２ 化成皮膜 ５ 接着剤層 ６ 発泡ポリエチレンシート ａ 断熱金属板

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板１の表面に発泡ポリエチレンシー
   ト６を一体に接着した断熱金属板において、 発泡ポリエチレンシート６が、化学架橋発泡法によりシ
   ート成形されていて、摩擦係数が静摩擦および動摩擦の
   両方とも１．０以下、厚さが２〜１０ｍｍに設定されて
   いることを特徴とする断熱金属板。