【実施例】
【0016】
図1に示すように、実施例に係る断熱シート10は、金属蒸着フィルム12と発泡体シート14と布16とを主体とする少なくとも3層の積層体であり、金属蒸着フィルム12と布16との間に発泡体シート14が配置されている。断熱シート10は、金属蒸着フィルム12および布16が、オレフィン樹脂からなる接着層18,20を介して隣り合う層と接合されている。
図2に示すように、具体的には、金属蒸着フィルム12と発泡体シート14がフィルム接着層18により接合し、発泡体シート14と布16とが布接着層20により接合している。断熱シート10は、金属蒸着フィルム12が該断熱シート10において外方に露出して意匠面となる表面を構成すると共に、布16が発泡体シート14を挟んで金属蒸着フィルム12と反対側に配置されている。このように、断熱シート10は、遮光性を有する金属蒸着フィルム12を該断熱シート10の表側に配置し、断熱シート10の強度を確保するための布16を該断熱シート10の裏側に配置している。そして、断熱シート10は、可撓性を有し、板厚方向に曲げたり、丸めて巻いたロール状にするなどの変形が可能になっている。
【0017】
前記金属蒸着フィルム12は、ポリエチレンテレフタラート(PET)等の熱可塑性樹脂からなるフィルム(基材)に、アルミ等の金属を蒸着して得られるものである。なお、蒸着する金属としては、アルミニウムが好ましい。金属蒸着フィルム12は、例えば、厚さが10μm〜50μmの範囲、好ましくは11μm〜18μmの範囲にあるものを用いることができる。金属蒸着フィルム12は、JIS C2318に基づく流れ方向の引張強度(MD、マシンダイレクション)が2MPa〜240MPaの範囲にあることが好ましく、JIS C2318に基づく垂直方向の引張強度(TD、トラバースダイレクション)が2MPa〜230MPaの範囲にあることが好ましい。また、金属蒸着フィルム12は、フィルムに対する金属のラミネート強度が200g/15mm以上あることが好ましい。
【0018】
前記発泡体シート14は、オレフィン系発泡体の中でも、ポリプロピレン発泡体または架橋ポリエチレン発泡体など、耐熱性に優れたものが採用され、これらの中でポリプロピレン発泡体を用いることが好ましい。発泡体シート14は、例えば、超臨界法によって得られる独立気泡構造のオレフィン発泡体をシート状に形成したものを用いることができる。このような超臨界法による発泡体シート14は、互いに独立した微細な気泡を有しているので、0.028W/m・k以下の低い熱伝導率を達成することができ、断熱性の観点から好ましい。
【0019】
前記発泡体シート14は、例えば0.1mm〜1.8mmの厚さ、好ましくは0.9mm〜1.8mmの厚さの薄板状であり、セル径が該発泡体シート14の厚さより小さい範囲において、例えば、10μm〜350μmにある微細なものが好ましい。発泡体シート14は、JIS K7112に基づく密度が、40kg/m
3〜750kg/m
3の範囲であることが好ましく、より好ましくは40kg/m
3〜85kg/m
3の範囲である。発泡体シート14は、JIS K6767に基づく垂直方向の引張強度(TD)が、0.2MPa〜12MPaの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは、0.2MPa〜1.1MPaの範囲である。また、発泡体シート14は、JIS K6767に基づく流れ方向の引張強度(MD)が、0.5MPa〜18MPaの範囲にあるものが好ましく、より好ましくは、0.5MPa〜1.8MPaの範囲である。
【0020】
前記発泡体シート14は、JIS K6767に準拠して測定したひずみ10%のときの圧縮応力が、0.005MPa〜0.013MPaの範囲にあることが好ましい。発泡体シート14は、JIS K6767に準拠して測定したひずみ25%のときの圧縮応力が、0.007MPa〜0.2MPaの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、0.007MPa〜0.021MPaの範囲である。発泡体シート14は、JIS K6767に準拠して測定したひずみ55%のときの圧縮応力が、0.013MPa〜1.0MPaの範囲にあることが好ましく、より好ましくは、0.013MPa〜0.04MPaの範囲である。
【0021】
前記布16は、網あるいは編織布の布地であればよい。具体的には、ポリエチレンなどのオレフィン樹脂繊維を織って構成された布地である。繊維は、特に限定されず、フラットヤーン、マルチフィラメント、モノフィラメント又はステープルファイバーなどを使用できる。中でも、インチ当り10本×10本、1000dtexのフラットヤーン製ポリエチレン織布が、強度や縫製性を考えると好ましい。布16は、例えば、縦方向の引張強度が450N/25mm〜670N/25mmの範囲にあることが好ましく、横方向の引張強度が390N/25mm〜710N/25mmの範囲にあることが好ましい。また、布16は、例えば、縦方向の伸度が17%〜33%の範囲にあることが好ましく、横方向の引張強度が11%〜25%の範囲にあることが好ましい。なお、布16の引張強度および伸度は、JIS L1096 A法(カットストリップ法)に準拠して、試料巾5cm、つかみ間隔20cmおよび引張スピード20cm/minで測定した場合である。
【0022】
前記接着層18,20は、オレフィン樹脂で構成されている。接着層18,20を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、またはポリエチレンを含む共重合体などを用いることができる。ポリエチレンとしては、例えば低密度ポリエチレンが挙げられ、ポリエチレンを含む共重合体としては、例えばポリエチレン−エチレン系ポリマー−無水マレイン酸共重合体を挙げることができる。なお、前記共重合体のエチレン系ポリマーとしては、エチレンエチルアクリレートコポリマーが好ましい。前記ポリエチレン−エチレン系ポリマー−無水マレイン酸共重合体を接着層18,20として用いることで、PETフィルムからなる金属蒸着フィルム12とオレフィン系発泡体からなる発泡体シート14との接着や、オレフィン樹脂繊維を織った布16と発泡体シート14との接着が強固なものとなる。
【0023】
前記金属蒸着フィルム12を接合するフィルム接着層18は、布16を接合する布接着層20よりも厚く形成することが好ましい。布接着層20は、例えば、10μm〜50μmの範囲に設定することが好ましい。これに対して、フィルム接着層18は、例えば、20μm〜100μmの範囲に設定することが好ましく、より好ましくは30μm〜100μmの範囲であり、更に好ましくは50μm〜100μmの範囲である。フィルム接着層18が前記厚さの範囲にあると、布16の凹凸が金属蒸着フィルム12に現れることを防止できると共に、フィルム接着層18の形成時の熱による金属蒸着フィルム12への悪影響を回避できる。
【0024】
図3に示すように、前記断熱シート10を用いた適用例1に係る断熱ボックス22は、断熱性を有する壁部24によって6面が構成されている。断熱ボックス22は、隣り合う壁部24,24を、直接または間接的に縫製により繋ぎ合わせて、箱状に構成している。断熱ボックス22は、上側の壁部24を開閉して、内部に画成された収納空間22aに物品を出し入れ可能であると共に、前側の壁部24も開閉可能になっている。
図4に示すように、壁部24は、前述した2枚の断熱シート10,10を重ね合わせて袋状に縫製して構成され、必要に応じて、断熱シート10,10の間に、プラスチック段ボール等の補強板やスラブウレタン等の断熱板などの中間部材26が配置される。このように壁面が前述した断熱シート10で構成される壁部24は、金属蒸着フィルム12が該壁部24の表面(意匠面)になるように、各断熱シート10が配置される一方で、各断熱シート10の布16が壁部24の内側に配置されている。壁部24は、断熱シート10の縁部をシート織りされたベルト等の補強材で補強してもよい。
【0025】
次に、前述した断熱シート10の製造方法について、
図5および6を参照して以下に説明する。なお、実施例において断熱シート10の製造は、押出ラミネートと呼ばれる方法のうち、サンドイッチラミネート法を用いている。
【0026】
まず、金属蒸着フィルム12、発泡体シート14および布16をそれぞれ用意する。
図5に示すように、金属蒸着フィルム12(第1シート)を巻き掛けたフィルムロール28から金属蒸着フィルム12を引き出し、発泡体シート14を巻き掛けたシートロール30から発泡体シート14を引き出す。金属蒸着フィルム12および発泡体シート14の一方(実施例では金属蒸着フィルム12)に、溶融させたオレフィン樹脂32を押出機34によりTダイ36を介して押し出す。また、押し出したオレフィン樹脂32に、金属蒸着フィルム12および発泡体シート14の他方(実施例では発泡体シート14)を重ね合わせる。次に、金属蒸着フィルム12と発泡体シート14との間にオレフィン樹脂32を流し込んだ積層物を、冷却ロール38に通して、オレフィン樹脂32を冷却して固化させることで、金属蒸着フィルム12および発泡体シート14をフィルム接着層18で接合した積層体40を得る。そして、積層体40をロールに巻き掛けて回収する。
【0027】
図6に示すように、布16(第2シート)を巻き掛けた布ロール42から布16を引き出し、積層体40を巻き掛けた積層体ロール44から積層体40を引き出す。布16および積層体40の一方(実施例では布16)に、溶融させたオレフィン樹脂32を押出機34によりTダイ36を介して押し出す。また、押し出したオレフィン樹脂32に、布16および積層体40の他方(実施例では積層体40)を重ね合わせる。次に、布16と積層体40との間にオレフィン樹脂32を流し込んだ積層物を、冷却ロール38に通して、オレフィン樹脂32を冷却して固化させることで、布16および積層体40を布接着層20で接合し、金属蒸着フィルム12と布16との間に発泡体シート14が挟まれた断熱シート10が得られる。そして、断熱シート10をロールに巻き掛けて回収する。
【0028】
前記押出ラミネートにおいて、金属蒸着フィルム12を接合するオレフィン樹脂32を、布16を接合するオレフィン樹脂32よりも厚くなるように付与している。これにより、金属蒸着フィルム12と発泡体シート14との間に配置されるフィルム接着層18は、発泡体シート14と布16との間に配置される布接着層20よりも厚く形成される。
【0029】
前記断熱シート10は、無架橋のポリエチレン発泡体と比べて耐熱性に優れたポリプロピレン発泡体(または架橋ポリエチレン系発泡体)からなる発泡体シート14を用いることで、高温環境に置かれた場合であっても、発泡体シート14の収縮または膨張などの変形が生じ難い。従って、断熱シート10は、発泡体シート14の変形に起因して、金属蒸着フィルム12に皺が寄るなどの表面の欠陥を防止でき、環境変化に強く、見栄えを保つことができる。しかも、断熱シート10は、布16と金属蒸着フィルム12との間に発泡体シート14を配置しているので、布16の織り目が金属蒸着フィルム12に現れることを防止できる。
【0030】
前記断熱シート10は、金属蒸着フィルム12および布16を、オレフィン樹脂からなる接着層18,20を介して隣り合う発泡体シート14と接合しているので、接着層18,20によって断熱シート10の厚さ方向の熱伝導を防止でき、熱抵抗を向上できる。このように、金属蒸着フィルム12、発泡体シート14および布16の3層を主体としても、接着層18,20の存在によって断熱シート10の熱伝導率を下げる(熱抵抗を上げる)ことができ、層構成を最小限に抑えることができる。また、断熱シート10は、接着層18,20のうち、断熱シート10の表面を構成する金属蒸着フィルム12を接合するフィルム接着層18を、布16を接合する布接着層20よりも厚く形成している。このように、金属蒸着フィルム12と発泡体シート14との間に比較的厚く形成されたフィルム接着層18によって、布16の織り目が金属蒸着フィルム12に現れることを防止できる。しかも、接着層18,20を、ポリエチレン−エチレン系ポリマー−無水マレイン酸共重合体で構成することで、接着層18,20によって各層の剥離を防止できる。当該共重合体は、特に、ポリプロピレン発泡体からなる発泡体シート14との相性がよい。
【0031】
前述した断熱ボックス22は、前記断熱シート10によって、壁面が構成されているので、高温時等の温度変化によっても壁面に皺が生じ難く、また布16の織り目が現れていないので見栄えがよい。
【0032】
前述した断熱シート10の製造方法によれば、金属蒸着フィルム12と布16との間に発泡体シート14を挟んで積層した断熱シート10を簡単に得ることができる。布16と金属蒸着フィルム12との間に発泡体シート14を配置しているので、各層を重ねて合わせて押さえ付けた際に、布16の織り目が金属蒸着フィルム12に転写されることを防止でき、得られる断熱シート10の見栄えが良好である。
【0033】
無架橋のポリエチレン発泡体と比べて耐熱性に優れたポリプロピレン発泡体(または架橋ポリエチレン系発泡体)からなる発泡体シート14を用いているので、溶融して温度が高いオレフィン樹脂を発泡体シート14に比較的多く付与することができる。前述した製造方法では、発泡体シート14が弾力性を有しているので、各層を積層するために押さえ付けた際に、布16の織り目の凹凸が発泡体シート14における布16と反対面に現れることがある。前述したように、フィルム接着層18を比較的厚くするように制御することができるので、フィルム接着層18を厚くして、発泡体シート14に布16の凹凸が転写されたとしても、フィルム接着層18によって金属蒸着フィルム12に当該凹凸が現れることを防止できる。
【0034】
(試験)
前述した実施例に基づいた試験例に係る断熱シートを作成し、外観、引張強度、伸び、引裂強度、突き刺し強度およびラミネート強度のそれぞれを調べた。試験例の断熱シートは、各層に以下に示すものを用いて、前述した押出ラミネートにより断熱シートを得ている。なお、接着層の厚さは、表1に示す通りである。
・金属蒸着フィルム:アルミ蒸着フィルム、厚さ12μm(商品名:VMPET、東レフィルム加工(株)製)
・発泡体シート:ポリプロピレン発泡体、厚さ0.9mm(商品名:FOLEC LZ2000、(株)イノアックコーポレーション製)
・布:ポリエチレンクロス10×10、厚さ0.25mm(萩原工業(株)製)
・接着層:ポリエチレン−エチレン系ポリマー−無水マレイン酸共重合体(無水マレイン酸系ポリエチレン)
【0035】
また、試験例と対比するため、比較例1および2の断熱シートを、試験例と同様の押出ラミネートにより作成した。比較例1および2は、発泡体シートとして、無架橋ポリエチレンフォーム(厚さ1mm、押出発泡品)を用いている。比較例1は、発泡体シートが異なる以外は試験例1と同様である。比較例2は、金属蒸着フィルムおよび布が試験例と同じであるものの、発泡体シートと金属蒸着フィルムとの間に、リニアポリエチレン(LLDPE)からなる転写防止フィルム(厚さ100μm)が配置されている。比較例2は、金属蒸着フィルムと転写防止フィルムとの間、転写防止フィルムと発泡体シートとの間、および発泡体シートと布との間のそれぞれに、厚さ20μm〜25μmの接着層(低密度ポリエチレン(LDPE)が設けられている。
【0036】
・表1に示す外観は、目視により金属蒸着フィルムを観察した際に、比較例1よりも皺が少ない場合を「△」とし、皺がほとんど見られない場合を「○」とし、皺がない場合を「◎」と評価した。
・引張強度および伸びは、JIS L1096 A法(ストリップ法)に準拠して、引張速度150mm/min、チャック間距離100mmで測定した。
・引裂強度は、JIS L1096 A法(シングルタング法)に準拠して、引張速度150mm/min、チャック間距離40mmで測定した。
・突き刺し強度は、一辺150mmの四角形の試験片を用意し、内径102mmのリング状治具で前記試験片をクランプする。先端形状R0.5mmの針を500mm/minで試験片に突き刺し、試験片を突き破るまでの最大荷重を測定した。
・ラミネート(剥離)強度は、寸法25mm幅、長さ125mmの試験片を用意し、試験速度300mm/min、つかみ具間100mmとなるように界面を剥離し、T字形に剥離した。測定値の極大値を剥離荷重として計測した。
ここで、表1の「縦」とは、発泡体シートの流れ方向(MD、マシンダイレクション)を指し、「横」とは、発泡体シートの垂直方向(TD、トラバースダイレクション)を指す。また、表1の「表側」とは、金属蒸着フィルムを剥離する場合を示し、「裏側」とは、布を剥離する場合を示す。外観、引張強度、伸び、引裂強度、突き刺し強度およびラミネート強度の結果を表1に示す。
【0037】
【表1】
【0038】
表1に示すように、無架橋ポリエチレンフォームを用いた比較例1と比べてポリプロピレンフォームからなる発泡体シートを用いた試験例は、外観が向上していることが判る。しかも、フィルム接着層の厚さを50μm〜100μmの範囲にすることで、金属蒸着フィルムに皺がほとんど見られず、フィルム接着層の厚さが75μmであると、外観がとても良好である。そして、比較例2のように転写防止フィルムを挿入していなくても、試験例に示すように、接着層により皺を防止できることが判る。
【0039】
次に断熱性について調べた。試験例3に係る断熱シートを2枚用意し、2枚の断熱シートを袋状に縫製すると共に、2枚の断熱シートの間にポリエチレンシート(厚さ5mm、商品名:ミラマット、株式会社JPS製)を封入した試験例5に係る断熱板を作成した。同様に、試験例3に係る断熱シートを2枚用意し、2枚の断熱シートを袋状に縫製すると共に、2枚の断熱シートの間に建築用断熱材(厚さ30mm、商品名:XPS、ダウ化工株式会社製)を封入した試験例6に係る断熱板を作成した。比較例3の断熱板は、試験例5の断熱板から断熱シートを比較例2に変更したものであり、比較例4の断熱板は、試験例6の断熱板から断熱シートを比較例2に変更したものである。断熱性は、各試験例の試験片について熱抵抗を測定した。熱抵抗は、JIS A1412−2 熱流計法(HFM法)に準拠する。測定には、熱伝導率測定装置(英弘精機株式会社製、HC−074、200型)を使用した。試験片は、200mm×200mmとした。熱抵抗は、前記測定装置にデジタル厚みゲージで測定した厚みを入力して計測した。その結果を、表2に示す。
【0040】
【表2】
【0041】
表2に示すように、試験例3の断熱シートを用いた試験例5および6の断熱板は、転写防止フィルムを有する比較例2の断熱シートを用いた比較例3および4の断熱板と同様の断熱性を示すことが確認できる。従って、試験例3の断熱シートは、比較例2と比べて転写防止フィルムがなく、層が少ない構成であっても、所要の断熱性を確保できることが判る。
【0042】
(変更例)
前述した実施例に限らず、例えば以下のように変更してもよい。
(1)断熱シートは、金属蒸着フィルム、発泡体シートおよび布を主体とし、層同士を接合する接着層に加えて、必要に応じた機能を発現する層を設けてもよい。
(2)断熱ボックスは、自身で箱状を保つことができる構成だけでなく、台車等に取り付けることで箱状になる構成であってもよい。また、断熱シートの可撓性を利用して、箱状から折り畳んでコンパクトにまとめることができる構成にできる。
(3)
図5に示すサンドイッチラミネート機に、シングルラミネート機を繋げて、第1シートと発泡体シートとを積層して積層体を形成した後に連続して、積層体と第2シートとを積層することもできる。