JPH0242297A - 断熱ボックス - 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】 〔技術分野〕 本発明は熱媒又は冷媒が流れる装置ユニットを断熱保護
したり、あるいは熱媒又は冷媒自体を断熱貯留する断熱
ボックスに（ケース、ハウジングを含む）関するもので
ある。

〔従来技術及びその問題点〕

自動車、電車、ビルディング、倉庫等においては、環境
温度を低下又は上昇させるために、冷媒又は温水等の熱
媒を循環輸送させるシステムが採用されている。このよ
うな冷媒や熱媒の循環輸送においては、冷媒や熱媒を断
熱貯留したり、あるいは冷媒や熱媒が流れる装置ユニッ
トを断熱保護する断熱ボックスが用いられている。この
ような断熱ボックスとしては、その冷熱や温熱の外部放
散を防ぐために、金属製や樹脂製ボックスの内外表面に
、樹脂発泡体や、ゴム発泡体、ロックウール、ガラスウ
ール等を被覆したものが用いられている。

しかしながら、このようなボックスの内外表面へ発泡体
等の断熱材を被覆するための従来の方法では、適用する
ボックスの内、外面形状に合致するように、あらかじめ
発泡成形体を作成し、その発泡成形体をボックスの内、
外表面に貼着被覆する方法であるため、複雑な外観形状
をしているボックスの被覆には著しい困難が伴った。

〔発明の課題〕

本発明は、従来の断熱材被覆の金属製及び樹脂製ボック
ス（断熱ボックス）の製造に見られる前記欠点を克服す
ることをその課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記従来技術の欠点は発泡性粉体塗料を
用いた塗装方法により全て解決し得ることを着想すると
ともに、そのための発泡性粉体塗料を開発すべき鋭意研
究を重ねた結果、本発明を完成するに到った。

即ち１本発明によれば、金属又は樹脂製ボックスの内表
面及び／又は外表面に樹脂発泡体を被覆したものからな
り、該発泡体は、水酸基を含有する熱可塑性樹脂又はこ
れを主成分として含む混合熱可塑性樹脂と、常温で固体
状を示すポリイソシアネート化合物又は該ポリイソシア
ネート化合物と有機過酸化物からなる架橋剤と、化学的
発泡剤を含有する発泡性粉体塗料を該ボックスの内表面
及び／又は外表面へ粉体塗装することによって形成され
たものである断熱ボックスが提供される。

従来、ポリオレフィン樹脂に有機過酸化物からなる架橋
剤と化学発泡剤を添加混合した混合物からなる発泡性樹
脂組成物は知られている。このような発泡性組成物は、
主に発泡体シート等の成形体の製造用成形材料として適
用されたもので、粉体塗料として考慮されたものではな
い。また、従来、発泡性粉体塗料として、エポキシ樹脂
系の制振（防振）用、遮音（防音）用粉体塗料等が知ら
れているが、これらのエポキシ樹脂系のものは、次のよ
うな問題を含み、前記金属又は樹脂製ボックス被覆用の
発泡性粉体塗料としては満足すべきものではなかった。

（１）補強材として繊維状充填材、リン片充填材等を多
量に使用する場合、粉体の流動性に欠け。

複雑な形状の表面への塗装では均一な発泡塗膜は得られ
ない。

（２）気泡径が不均一でかつ、気泡構造が微細セルとな
り難しい。

（３）クツション性（弾力性）、柔軟性に欠け、発泡塗
膜形成体では加工処理条件によっては、剥離、割れ、ク
ラックが生ずる等の欠点がある。

（４）熱伝導性も高く、断熱効果は少なく固体表面への
密着性に欠ける。

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、前記の如き従来のも
のとは異なり、金属や樹脂の表面に対する密着性にすぐ
れると共に、断熱性、クツション性（弾力性）、耐熱性
にすぐれる発泡塗膜を与えるものである。

本発明で用いる発泡性粉体塗料における基材樹脂として
は、水酸基を有する熱可塑性樹脂が用いられる。このよ
うな樹脂としては、ポリビニルアルコール、エチレン／
酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物、ブチラール樹脂等
がある。また、本発明で用いる基材樹脂は、金属や樹脂
面との密着性の点では、前記水酸基の他に、さらにカル
ボキシル基を有することが好ましい。このような水酸基
とカルボキシル基を含む樹脂は、前記水酸基含有樹脂を
製造するための重合に際し、無水マレイン酸や、アクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸
を共重合成分として加えることによって得ることができ
る他、前記水酸基含有樹脂に、前記不飽和カルボン酸を
グラフト重合させることによって得ることができる。

また、前記基材樹脂には、他の樹脂、例えば、ポリエチ
レンや、ポリプロピレン、エチレン／プロピレン共重合
体、ポリブテン−１等のポリオレフィン、エチレン／酢
酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン／エチル
アクリレート共重合体等を添加混合することもできる。

このような混合樹脂において、前記水酸基含有樹脂の割
合は５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上である
。

また、前記粉体塗料においては、室温で固体状（半固体
状を含む）を示すポリオール化合物を組成物の溶融粘度
調節剤として用いることができるにのようなポリオール
化合物としては１例えば。

次の一般式で示されるものが用いられる。

ＨＯ−＋ｃｍＨ２ｍｈＨ （式中、ｍは正の整数、ｎは２以上、好ましくは４〜６
の整数を示す） （式中、Ｒは炭素数２〜１０のアルキレン基、ｑは１以
上、好ましくは３〜４の整数、ｒは１以上、好ましくは
３〜７の整数を示す） その他、飽和炭化水素骨格を持つ分子量ｉ　、　ｏｏｏ
〜ｓ、ｏｏｏの末端水酸基含有ポリマー（テレキーリッ
クポリマー）で、１分子中１．５〜３個のＯＨ基を有す
るもの等が用いられる。

このポリオール化合物は１組成物の融点を低下させ塗装
時の付着性、密着性を向上し、さらに反応性を高めるこ
とによって１発泡を起りやすくする。このポリオール化
合物は、樹脂１００重量部に対し、５〜１００重量部、
好ましくは２０〜６０重量部の割合で使用するのがよい
。

粉体塗料において架橋剤として用いるポリイソシアネー
ト化合物は１分子中に２個以上のイワシアネート基（−
ＮＧＯ）を持つ常温で固体状を示すものであればよい。

この場合、イソシアネート基は、アミド化合物やフェノ
ール、アルコール、オキシム、メルカプタン等の活性水
素含有化合物と反応してブロックされていてもよい、こ
のようなものとしては、例えば、フェニレンジイソシア
ネート、トリレンジイソシアネート、ビフェニレンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタン−ｐ、ρ′−ジイソシ
アネート及びそれらのイソシアネート基がブロックされ
た化合物等が挙げられる。ポリイソシアネート化合物と
しては、インシアネート基がε−カプロラクタムと反応
してブロックされたもの、例えば、下記式で示されるも
のが好ましく用いられる。

ポリイソシアネート化合物は、架橋剤として作用し、基
材樹脂に含まれる水酸基と反応して基材樹脂を架橋化す
る。また、ポリオール化合物を併用する場合には、この
ポリオール化合物とも反応し、これを高分子量化する。

ポリイソシアネート化合物の使用割合は、組成物中に含
まれる水酸基１当量に対するイソシアネート基の当量比
（ＮＧＯｌｏＨ）が１以下、好ましくは０．０３〜０．
８の範囲になるような割合である。

また、架橋剤としては、前記ポリイソシアネート化合物
の他に、有機過酸化物を用いることができる。この有機
過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキシド、ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシ）イソプロピルベンゼン、ジ
メチルジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジメチル
ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン等がある。この有
機過酸化物は、樹脂中のメチレン結合と反応し、これを
架橋化させる。有機過酸化物の使用割合は、組成物中の
樹脂１００重量部に対し、０．５〜７．０重量部、好ま
しくは１゜０〜４．０重量部の割合である。

粉体塗料における発泡剤としては、従来公知の化学的発
泡剤が用いられる。このようなものとしては、アゾジカ
ルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジニトロ
ソペンタメチレンテトラミン、４，４′−オキシビスベ
ンゼン−スルホニルヒドラジド、バラトルエンスルホニ
ルヒドラジド等の有機系発泡剤の他、重炭酸ナトリウム
、炭酸アンモニウム、ソジウムボロンハイドライド、シ
リコンオキシハイドライド等の無機系発泡剤が用いられ
る。これらの発泡剤は、単独又は混合物の形で用いられ
る。また、分解温度の高い発泡剤は、酸化亜鉛等の発泡
助剤とともに用いることにより、発泡剤の分解温度を所
望範囲に低下させることができる。発泡剤は、分解温度
に範囲を持たせ、温度が変動しても組成物の発泡を均一
化するために。

複数の発泡剤の混合物の形や発泡助剤との混合物の形で
用いるのが好ましい。

本発明で用いる発泡性粉体塗料には、補助成分として種
々のものを添加することができる。このような補助成分
としては、充填剤１着色剤、流動性付与剤、酸化防止剤
等を用いることができる。

この場合、充填剤としては、有機系及び／又は無機系の
ものが用いられる。この充填剤の粒子径及び添加量を調
節することにより、粉体塗料の溶融時粘度、発泡セル径
、発泡体の強度等を調節することができる。

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、熱可塑性樹脂の溶融
温度で前記各成分を混練し、混線物をペレッ１〜化し、
このペレットを粉砕することによって製造することがで
きる。この場合、混練温度は、発泡剤の分解温度より低
い温度であり、発泡剤の分解は制止される。しかし、こ
の混線工程では、架橋剤の一部が反応してもかまわない
が、架橋化反応も可及的に回避するのが好ましい。

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、４０メツシュ通過が
１００重量２で、２００メツシュ通過が５０重重量以上
で、３２５メツシュ通過が５０重量ぶ以下になるように
その粒度分布を調整するのがよい。このような粒度分布
を有する粉体は、流動化特性が良好であり、固体表面に
対する付着性もすぐれ、粉体塗装を容易に行うことがで
きる。

本発明のボックスを得るために、発泡性粉体塗料を用い
て金属や樹脂製ボックス内、外表面へ粉体塗装を行うに
は、従来公知の方法を採用することができる。例えば、
粉体塗料を流動化させ、この流動する粉体中に加熱した
ボックスを浸漬することによって２あるいは溶融法等に
よって、その表面に粉体を付着溶融発泡させることによ
って行うことができる。また、あらかじめボックス表面
に接着剤を塗布し、その塗布面に粉体を接着させたのち
、加熱発泡させる方法等も採用することができる。そし
て、ボックス表面の温度を、発泡剤の分解温度以上に保
持することにより、そのボックス表面上で架橋化反応と
発泡反応が起り、金属ボックス表面上には発泡体被膜が
形成される。金属ボックスとしては、一般に用いられて
いるものが用いられ、その代表例としては、アルミニウ
ムやアルミニウム合金で形成された金属ボックス等を示
すことができる。また、樹脂ボックスとしては、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリブチレンフタレート等で
形成されたもの等が挙げられる。

〔効　　果〕

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、金属及び樹脂表面に
対して密着性のすぐれた発泡体被膜を与える。この場合
１発泡体被膜の発泡倍率は、発泡剤の添加量及び塗装温
度等によって調節することができ、通常２〜２０倍、好
ましくは３〜１０倍の発泡倍率に調節するのがよい。ま
た発泡体被膜の厚さは、通常１〜１５ｍｍ、好ましくは
２〜８ｍｍ程度である。

本発明による断熱ボックスは、発泡体被膜と金属及び樹
脂表面との間の密着性にすぐれる上、その発泡体被覆に
より、断熱性、耐熱性、クツション性（弾力性）にもす
ぐれたものである。

本発明の断熱ボックスは、断熱性にすぐれ、冷媒及び熱
媒の貯留に好適なもので、種々の分野に応される。例え
ば、自動車用空調装置において、冷媒を貯留する断熱ボ
ックスとして用いることができる。また、カーエアコン
の冷凍サイクルにおけるクーリングユニットを収容する
断熱ボックス等として使用される。この場合、エンジン
がらの熱が断熱ボックス中の冷媒に影響しないよう断熱
効果を充分に得ることができる。

本発明の断熱ボックスは、カーエアコンの冷凍サイクル
の熱交換器であるエバポレータを収容する断熱ケースに
用いて好適のものであるにの断熱ケースは形状の複雑さ
と軽量化に対応するため。

現状では、ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂を射出成形
し、得られた樹脂ケースの内面に、その内面形状に合致
するように真空成形した発泡成形体を接着、貼付してい
る。しかし、このような発泡成形体の貼着には人手を要
し、コスト高になるという問題がある。本発明の断熱ボ
ックスは、弁体塗装法により得られるので、人糧を要す
ることなく、その複雑な表面形状に正確に対応した発泡
体被膜を形成することができる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１ エチレン／酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物（ケン化
度８０％）１００重量部に、充填剤として炭酸カルシウ
ム３０重量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド５重
量部及び、予め発泡助剤をブレンドしたアゾジカルボン
アミド５重量部、更に発泡助剤として酸化亜鉛３重量部
、架橋剤としてブロックイソシアネート（前記式（ｍ）
のイソシアネート）７．１重量部（ＮＧＯ１０Ｈ当量比
＝０当量比及０ジクミルパーオキサイド１．７重量部及
び着色剤としてカーボンブラック０．５重量部を添加し
、さらに全体に対して流動性付与剤０．１５５重量部添
加し、全配合物を乾式で予備混合し、温度１２０℃に設
定した押出機より押出し、冷却してペレット化し、この
ペレットを微粉砕した。

次に、得られた微粉末を粉体塗装法により、温度２００
℃に加熱したアルミニウムボックス（縦：３００ｍｍ、
横：　３００ｍｍ、高さ：　３００ｍｍ）の外表面に塗
布し、架橋及び発泡を行った。このようにして、アルミ
ニウムボックス表面に発泡倍率３〜５の微細セル構造を
有する弾力性ある発泡体被膜を得た。この発泡体とアル
ミニウムボックスとの密着性は良好であった。

実施例２ 実施例１において、炭酸カルシウム３０重量部の代りに
炭酸カルシウム１００重量部を用いた以外は同様にして
実験を行った。この場合にも、アルミニウムボックス表
面に発泡倍率４〜６倍の微細セル構造を有する弾力性あ
る発泡体被膜を得た。

実施例３ 実施例１において、架橋剤として、ジクミルパーオキサ
イドを用いずに、ブロックイソシアネートのみを用いた
以外は同様にして実験を行った。

この場合、アルミニウムボックスの表面に発泡倍率５〜
６倍の発泡体被膜を得たが、その発泡体被膜は、実施例
１に示したものと比較すると、クツション性（弾力性）
、柔軟性は多少小さいが、気泡構造は微細セルで樹脂強
度が大きいという特徴を備えていた。

実施例４ 実施例１で示したエチレン／酢酸ビニル共重合体の部分
ケン化物１００重量部に対して、ポリエステルポリオー
ル〔前記式（ｎ）の化合物（”　　（ＣＨ２）Ｓ、ｎ＝
３））５０重量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコ
ール〔前記式（１）の化合物（ｎ：５））　１０重量部
、炭酸カルシウム１５０重量部、アゾジカルボンアミド
５重量部、予め発泡助剤をブレンドしたジアゾカルボン
アミド５重量部、ジクミルパーオキシド３．４重量部、
ブロックイソシアネート１０重量部（ＮＧＯ１０Ｈ５当
量比＝ｏ、ｇ）、硬化促進剤ＤＢＴＬ（ジブチルチンジ
ラウレート）０．５重量部、カーボンブラック０．５重
量部を添加し、温度１２０℃に設定した押出機より押出
し、冷却してペレット化し、このペレットを微粉砕した
。

次に、このようにして得た微粉末を、実施例１と同様に
して、塗装温度２００℃でアルミニウムボックス表面に
塗布し、架橋及び発泡を行った。このようにして、アル
ミニウムボックス表面に発泡倍率４〜５倍の微細セル構
造を有する弾力性ある発泡体被膜を得た。

比較例１ 実施例１において、架橋剤としてのブロックイソシアネ
ートを用いない以外は同様にして実験を行った。この場
合、アルミニウムボックス表面に得られた発泡体被膜の
性状は次の通りであった。

（１）発泡は大きいが、架橋するまでに、気泡がつぶれ
、不均一発泡の状態になった。

（２）発泡のセル構造は大きく、気泡の表面は破壊され
やすかった。

（３）発泡塗膜表面は平滑面が得られず、弾力性にも欠
けていた。

実施例５ カーエアコン用の熱交換器（エバポレータ）を収容する
ポリプロピレン樹脂製ケース（内表面に接着剤塗布）を
用いた以外は実施例１と同様にして、粉体塗装を行った
。この場合にも、その複雑な内面形状で対応した発泡体
被膜が形成された。

（ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　金属又は樹脂製ボックスの内表面及び／又は外
   表面に樹脂発泡体を被覆したものからなり、該発泡体は
   、水酸基を含有する熱可塑性樹脂又はこれを主成分とし
   て含む混合熱可塑性樹脂と、常温で固体状を示すポリイ
   ソシアネート化合物又は該ポリイソシアネート化合物と
   有機過酸化物からなる架橋剤と、化学的発泡剤を含有す
   る発泡性粉体塗料を該ボックスの内表面及び／又は外表
   面に粉体塗装することによって形成されたものであるこ
   とを特徴とする断熱ボックス。
2. （２）　ポリオール化合物を含むことを特徴とする請求
   項１の断熱ボックス。