説明

断熱パネル用熱可塑性樹脂シート及び断熱パネル

【課題】例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、そり量が小さい断熱パネルを提供する。前記断熱パネルに使用される、マテリアルリサイクルが可能な断熱パネル用熱可塑性樹脂シートを提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂と、この熱可塑性樹脂の性質を調整する無機フィラーとを含有する熱可塑性樹脂組成物を原材料として作られ、線膨張係数が、7×10−5−1以下の熱可塑性樹脂シートである。この熱可塑性樹脂シートの曲げ弾性率は、4500MPa以上が好ましい。熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなる断熱パネルにおいて、熱可塑性の無発泡樹脂層として、前記熱可塑性樹脂シートが用いられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層とからなる断熱パネルに使用される断熱パネル用熱可塑性樹脂シートに関する。また、前記熱可塑性樹脂シートを使用した断熱パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
発泡樹脂などを用いた芯層と、その両表面に配置された表面層からなる断熱パネルは、軽量であり、かつ、曲げの外力に対して強く、また断熱性に優れることから、建築用、車輌用などの分野で広く使用されている。これらの分野では、環境への負荷を低減するため、マテリアルリサイクルが可能な材料が強く求められている。
【0003】
一方、上記断熱パネルを浴槽蓋として使用する場合には、湯面側のみ温度が上昇するため、浴槽蓋にそりが発生するという問題がある。浴槽蓋にそりが発生すると、浴槽から熱が漏れ出し、湯温が低下するため、浴槽蓋としての機能を果たさなくなる。浴槽蓋はこのように表裏の温度差が大きい場合にも、そり量が小さいことが要求されている。
【0004】
特許文献1には、熱硬化性の発泡樹脂層と、その両表面に配置された熱硬化性樹脂層からなる浴槽蓋が開示されている。しかしながら、表面層に熱硬化性樹脂を使用した場合、マテリアルリサイクルができないという問題がある。
【0005】
また、特許文献2には、芯層の両表面に配置された可撓性軟質樹脂シートからなる浴槽蓋が開示されている。表面層に可撓性軟質樹脂シートを使用した場合、マテリアルリサイクルは可能である。しかしながら、表裏の温度差が大きい場合のそり量が大きくなるという問題がある。
その対策として、ガラス基材を接着剤で貼り合わせる技術もあるが、この場合には、マテリアルリサイクルができないという問題がある。
【0006】
【特許文献1】実開平6−36477号公報
【特許文献2】特開平7−236583号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、そり量が小さい断熱パネルを提供することである。前記断熱パネルに使用される、マテリアルリサイクルが可能な断熱パネル用熱可塑性樹脂シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明が改良の対象とする断熱パネル用熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性樹脂と、この熱可塑性樹脂の性質を調整する無機フィラーとを含有する熱可塑性樹脂組成物を原材料として作られる。そして、この断熱パネル用熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなる断熱パネルに使用される。
【0009】
上記課題を解決するために、本発明においては、熱可塑性樹脂シートの線膨張係数が、7×10−5−1以下であることを特徴とする(請求項1)。なお、前記熱可塑性樹脂シートの曲げ弾性率は、4500MPa以上が好ましい(請求項2)。
【0010】
熱可塑性樹脂としては、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)とポリカーボネート樹脂のいずれか又は両者の混合物が好ましい(請求項3)。また、無機フィラーとしては、形状が鱗片状であるものが好ましく(請求項4)、無機フィラーの含有量は、15〜30質量%が好ましい(請求項5)。
【0011】
本発明に係る断熱パネルは、熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなり、熱可塑性の無発泡樹脂層が、上記の断熱パネル用熱可塑性樹脂シートを使用したものである(請求項6)。この断熱パネルは、浴槽蓋に適したものである(請求項7)。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る断熱パネル用熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性樹脂と、この熱可塑性樹脂の性質を調整する無機フィラーとを含有する熱可塑性樹脂組成物を原材料として作られる。このため、マテリアルリサイクルが可能となる。
【0013】
本発明に係る断熱パネルは、熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなり、表面層の熱可塑性の無発泡樹脂層の線膨張係数を、7×10−5−1以下とする。これにより、例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、浴槽蓋にかかる熱応力を小さくすることができ、浴槽蓋のそり量を小さくすることができる。なお、前記熱可塑性樹脂シートの曲げ弾性率は、好ましくは、4500MPa以上である。これにより、前記熱応力が発生した場合においても、その熱応力に耐える強度を確保することができ、浴槽蓋のそり量を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の断熱パネル用熱可塑性樹脂シートの実施の形態について説明する。
本実施の形態の断熱パネル用熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなる断熱パネルにおいて、前記熱可塑性の無発泡樹脂層として使用される断熱パネル用熱可塑性樹脂シートである。熱可塑性樹脂に、この熱可塑性樹脂の性質を調整する無機フィラーを含んでなる熱可塑性樹脂組成物を原材料として、押出成形により製造される。
【0015】
熱可塑性樹脂としては、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)とポリカーボネート樹脂のいずれか又は両者の混合物が好ましい。
ABS樹脂は、熱可塑性樹脂であるためマテリアルリサイクルが可能である。また、他の熱可塑性樹脂(例えばポリプロピレンやポリエチレン)に比べて線膨張係数が小さいため、例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、浴槽蓋にかかる熱応力を小さく抑えることができる。また熱可塑性樹脂の中では曲げ弾性率が比較的大きいため、前記熱応力が発生した場合においても、その熱応力に耐える強度を確保することができ、浴槽蓋のそり量を小さく抑えることができる。さらに接着性にも優れるため、芯層との接着性も良好である。また浴室内で使用される範囲での耐薬品性も良好である。
【0016】
ポリカーボネート樹脂は、熱可塑性樹脂であるためマテリアルリサイクルが可能である。また、ABS樹脂に比べて線膨張係数が小さいため、例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、浴槽蓋のそり量を小さく抑えることができる。またABS樹脂に比べて耐衝撃強度が強いため、無機フィラーの配合による耐衝撃性の低下を抑えることができる。さらに、ABS樹脂に比べて耐熱温度が高いため、断熱パネルの製造工程で耐熱性を要求される場合には、熱変形等を抑えることができる。熱可塑性樹脂シートの線膨張係数、耐衝撃性、耐熱性を考慮して、ABS樹脂とポリカーボネート樹脂の混合割合を適宜選択することができる。
【0017】
無機フィラーとしては、形状が鱗片状であるものが好ましい。形状が粒状であるものと比較して、熱可塑性樹脂シートの面方向の線膨張係数を小さくすることができ、また、曲げ弾性率も大きくすることができる。そのため、例えばマイカを使用することが好ましい。
【0018】
無機フィラーの含有量は、15〜30質量%が好ましい。この範囲であれば、所定の線膨張係数や曲げ弾性率を確保でき、かつ、機械強度も確保できる。
【0019】
上記断熱パネル用熱可塑性樹脂シートは、押出成形にて容易に製造可能であり、また押出成形であるため、引き伸ばして薄肉化することもできる。その厚さは、0.5mm〜1.0mmが好ましい。これにより、断熱パネルの曲げ強度を充分確保でき、熱応力によるそり量も小さくすることができる。また、断熱パネルの軽量化もできる。
【0020】
また、上記断熱パネル用熱可塑性樹脂シートにおいて、断熱パネルの最外層に当たる面に、保護層を設けることができる。前記保護層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ABS樹脂やポリカーボネート樹脂に比べて耐薬品性に優れるため、断熱パネルの耐薬品性を向上することができる。また、保護層を設けることで、汚れが表面層表面の凹凸に入り込むことがなく、汚れが付着しても容易に取り除くことができる。またポリエチレンテレフタレート樹脂は透明であるため、外観を損ねることもない。
【0021】
前記保護層は、フィルム状のものを使用して押出成形時にラミネートすることができる。また共押出成形により製造してもよい。
【実施例】
【0022】
以下、本実施の形態の断熱パネル用熱可塑性樹脂シートの実施例を説明する。
実施例に使用する材料は以下の通りである。
(a)ABS樹脂:UMG ABS(株)製「EX215」
(b)ポリカーボネート樹脂:バイエル(株)製「マクロロン2805」
(c)マイカ:(株)山口雲母製「SYA−21R」(形状:鱗片状)
実施例1
ABS樹脂70質量%、マイカ30質量%からなる樹脂組成物を押出成形して0.8mm厚の熱可塑性樹脂シートを作製した。また、厚さ20mm、発泡倍率30倍の発泡ポリスチレンの両表面に、前記樹脂シートを接着し断熱パネルを作製した。
【0023】
実施例2〜7
実施例1において、各例毎にそれぞれ表1に示す樹脂組成物を使用する以外は実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂シート及び断熱パネルを作製した。
【0024】
比較例1〜3
実施例1において、各例毎にそれぞれ表2に示す樹脂組成物を使用する以外は実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂シート及び断熱パネルを作製した。
【0025】
従来例1
実施例1において、ABS樹脂とマイカの代わりにPP樹脂(ポリプロピレン樹脂)(日本ポリケム製「EA9」)100質量%からなる樹脂組成物を使用する以外は実施例1と同様にして、熱可塑性樹脂シート及び断熱パネルを作製した。
【0026】
従来例2
PP樹脂100質量%からなる樹脂組成物を押出成形した後、ガラスクロス(厚さ100μm)を接着剤で貼り合わせ0.8mm厚の樹脂シートを作製した。また、この樹脂シートを発泡倍率30倍の発泡ポリスチレンの両表面に接着して断熱パネルを作製した。
【0027】
従来例3
従来例1において、PP樹脂50質量%、マイカ50質量%からなる樹脂組成物を使用する以外は従来例1と同様にして、樹脂シート及び断熱パネルを作製した。
【0028】
従来例4
従来例2において、PP樹脂50質量%、マイカ50質量%からなる樹脂組成物を使用する以外は従来例2と同様にして、樹脂シート及び断熱パネルを作製した。
【0029】
従来例5
不飽和ポリエステル樹脂とガラス繊維基材からなるFRPで0.8mm厚の樹脂シートを作製した。また、この樹脂シートを発泡倍率30倍の発泡ポリスチレンの両表面に接着して断熱パネルを作製した。
【0030】
上記各例の樹脂シートについて、線膨張係数、曲げ弾性率、荷重たわみ温度、リサイクル性を評価した。また、断熱パネルについて、そり量を評価した。その結果をそれぞれ表1〜3に示す。なお、各測定項目の測定方法は次のとおりである。
線膨張係数:JIS−K7197に従い測定した。
曲げ弾性率:JIS−K7171に従い測定した。
荷重たわみ温度:JIS−K7191に従い測定した。
リサイクル性:樹脂シートを粉砕溶融し再度成形する方法によりマテリアルリサイクルできるものを「○」、できないものを「×」とした。
断熱パネルのそり量:室温5℃の雰囲気中にて、断熱パネルの一方の表面のみを40℃に保持し、そのときの断熱パネルのそり量を測定した。なお、断熱パネルの大きさは、800mm×800mmである。
【0031】
【表1】

【0032】
【表2】

【0033】
【表3】

【0034】

表1〜3に示すように、熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなる断熱パネルにおいて、表面層の熱可塑性の無発泡樹脂層として、線膨張係数が、7×10−5−1以下の熱可塑性樹脂シートを用いることにより、例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、断熱パネルのそり量を小さくすることができ、浴槽蓋用途の実用評価をクリアする(実施例1〜7と比較例1〜3の対比)。比較例1〜3では、表面層の熱可塑性樹脂シートの線膨張係数が、7×10−5−1を超えているために断熱パネルのそり量が大きくなっている。
【0035】
また、熱可塑性樹脂シートの曲げ弾性率を、4500MPa以上とすることにより、例えば浴槽蓋のように表裏の温度差が大きい場合においても、断熱パネルのそり量を小さくすることができる(実施例5と実施例7の対比)。
【0036】
さらに、ABS樹脂にポリカーボネート樹脂を混合することにより、ABS樹脂単独の場合と比較して熱可塑性樹脂シートの線膨張係数を小さく、また荷重たわみ温度を高く(耐熱性を向上)することができる(実施例3と実施例1、実施例5〜6と実施例2の対比)。
【0037】
なお、樹脂シートとしてガラス基材を貼り合わせた従来例2及び4、ならびに、FRPを使用した従来例5は、マテリアルリサイクルができない。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂の性質を調整する無機フィラーとを含有する熱可塑性樹脂組成物を原材料として作られ、線膨張係数が、7×10−5−1以下であることを特徴とする断熱パネル用熱可塑性樹脂シート。
【請求項2】
曲げ弾性率が、4500MPa以上である請求項1記載の断熱パネル用熱可塑性樹脂シート。
【請求項3】
前記熱可塑性樹脂が、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)とポリカーボネート樹脂のいずれか又は両者の混合物である請求項1又は2記載の断熱パネル用熱可塑性樹脂シート。
【請求項4】
前記無機フィラーの形状が、鱗片状である請求項1〜3のいずれかに記載の断熱パネル用熱可塑性樹脂シート。
【請求項5】
前記無機フィラーの含有量が、15〜30質量%である請求項1〜4のいずれかに記載の断熱パネル用熱可塑性樹脂シート。
【請求項6】
熱可塑性の発泡樹脂層と、その両表面に一体に配置された熱可塑性の無発泡樹脂層からなる断熱パネルであって、前記無発泡樹脂層が、請求項1〜5のいずれかに記載の断熱パネル用熱可塑性樹脂シートであることを特徴とする断熱パネル。
【請求項7】
請求項6記載の断熱パネルで構成される浴槽蓋。

【公開番号】特開2010−116478(P2010−116478A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−290497(P2008−290497)
【出願日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【出願人】(000001203)新神戸電機株式会社 (518)
【Fターム(参考)】