(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で熱リーク量が少ない冷蔵庫扉ガスケットを提供する。【解決手段】冷蔵庫扉１の周縁部４への取付部７と、冷蔵庫本体貯蔵室３の開口部周縁に吸着する磁石を収納した磁石保持部８と、取付部７と磁石保持部８とを伸縮自在に連結する薄肉の袋状部９を有し、発泡性塩化ビニル樹脂組成物の発泡体からなる冷蔵庫扉ガスケット２。【選択図】図１
2019109035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫扉の周縁部への取付部と、冷蔵庫本体貯蔵室の開口部周縁に吸着する磁石を収納した磁石保持部と、前記取付部と磁石保持部とを伸縮自在に連結する薄肉の袋状部を有し、発泡性塩化ビニル樹脂組成物の発泡体からなる冷蔵庫扉ガスケット。
【請求項２】
前記発泡体は独立気泡の気泡構造を有する請求項１に記載の冷蔵庫扉ガスケット。
【請求項３】
前記発泡体は１５〜４５％の発泡率を有する請求項１又は２に記載の冷蔵庫扉ガスケット。
【請求項４】
前記発泡体は６０Ａ〜７５ＡのショアーＡ硬度を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫扉ガスケット。
【請求項５】
前記発泡性塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂１００重量部、可塑剤５０〜８５重量部、無機充填剤４０〜８０重量部、発泡剤１．３〜３重量部及びアクリル加工助剤２．４〜５．５重量部を含有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫扉ガスケット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷蔵庫扉ガスケットを有する冷蔵庫扉。
【請求項７】
請求項６に記載の冷蔵庫扉を有する冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷蔵庫扉ガスケットに関し、特に、熱リーク量が少ない冷蔵庫扉ガスケットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫、自動販売機などの冷凍冷蔵機器に対する消費エネルギー削減の要求が強くなり、冷却効率を向上させる取組みが行われている。冷凍冷蔵機器において冷却効率を阻害している一要因は、本体貯蔵室と冷蔵庫扉の隙間から熱が進入する現象である。一般に、冷蔵庫扉の周縁部にはガスケットが備えられ、冷蔵庫本体貯蔵室の開口縁部との隙間を塞ぐことによって熱の進入を抑制しようとしている。
【０００３】
図１は、冷蔵庫のガスケットの基本的な形状を示す断面図である。図面の上方から順に、冷蔵庫扉１、冷蔵庫扉に装着されたガスケット２、及び冷蔵庫本体貯蔵室３が示されている。冷蔵庫扉１は冷蔵庫本体貯蔵室３から隙間を空けた状態にある。
【０００４】
冷蔵庫扉１は周縁部４に沿ってガスケット取り付け用溝５を有する。冷蔵庫本体貯蔵室３は磁力応答性を有する開口縁部６を有する。
【０００５】
ガスケット２は、比較的厚肉の冷蔵庫扉の周縁部への取付け部７と、冷蔵庫本体貯蔵室の開口部周縁に吸着する磁石を収納した磁石保持部８と、前記取り付け部と磁石保持部とを伸縮自在に連結する薄肉の袋状部９を有する。上記取り付け部７には、矢じり状係止部１０が突出形成されている。そして、矢じり状係止部１０を冷蔵庫扉１のガスケット取り付け用溝５に圧入して、ガスケット２を固定している。
【０００６】
冷蔵庫扉ガスケットには、冷蔵庫外部の熱が進入し、及び内部の冷気が放散されるのを防止するために、優れた断熱性が要求される。冷蔵庫扉は長期間にわたって頻繁に開閉されるものなので、冷蔵庫扉ガスケットには、柔軟性を維持しながら、冷蔵庫扉に対する取付け強度及び耐久性にも優れることが要求される。
【０００７】
特許文献１には、冷蔵庫やショーケースのマグネットパッキンについて、冷蔵庫やショーケースの省電力化を目的にした断熱箱体の熱吸収量低減の方法が示されている（要約）。具体的には、ガラス製の中空微小球であるマイクロバルーンを、塩化ビニル樹脂に配合して異形押し出しすることにより、断熱性能に優れた冷蔵庫扉用マグネットパッキングを製造することが記載されている（段落００１５〜００１６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１１８７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のマグネットパッキングには、異形押し出しを行う際に、塩化ビニル樹脂に配合されたガラス製の中空微小球が隙間に挟まったり詰まったりして、押出機が正常に動作せず、押し出し工程が円滑に進行し難いという問題がある。また、中空微小球は断熱効果が不十分であり、成形物の表面に浮上するため製品の外観が悪くなる。更に、中空微小球は塩化ビニル樹脂に十分に結合せず、マグネットパッキングの取付け強度及び耐久性が低下する。
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、軽量で熱リーク量が少なく、しかも十分な取付け強度及び耐久性を示す冷蔵庫扉ガスケットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、冷蔵庫扉の周縁部への取付部と、冷蔵庫本体貯蔵室の開口部周縁に吸着する磁石を収納した磁石保持部と、前記取付部と磁石保持部とを伸縮自在に連結する薄肉の袋状部を有し、発泡性塩化ビニル樹脂組成物の発泡体からなる冷蔵庫扉ガスケットを提供する。
【００１１】
ある一形態においては、前記発泡体は独立気泡の気泡構造を有する。
【００１２】
ある一形態においては、前記発泡体は１５〜４０％の発泡率を有する。
【００１３】
ある一形態においては、前記発泡体は６０Ａ〜７５ＡのショアーＡ硬度を有する。
【００１４】
ある一形態においては、前記発泡性塩化ビニル樹脂組成物は、塩化ビニル系樹脂１００重量部、可塑剤５０〜８５重量部、無機充填剤４０〜８０重量部、発泡剤１．３〜３重量部及びアクリル加工助剤２．４〜５．５重量部を含有する。
【００１５】
また、本発明は、前記いずれかの冷蔵庫扉ガスケットを有する冷蔵庫扉を提供する。
【００１６】
また、本発明は、前記冷蔵庫扉を有する冷蔵庫を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軽量で熱リーク量が少なく、しかも十分な取付け強度及び耐久性を示す冷蔵庫扉ガスケットが提供される。本発明の冷蔵庫扉ガスケットを有する冷凍冷蔵機器は冷却効率が高く、消費エネルギーが低いものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】冷蔵庫のガスケットの基本的な形状を示す断面図である。
【図２】本発明の冷蔵庫扉ガスケット断面を示す拡大写真である。
【図３】従来の冷蔵庫扉ガスケット断面を示す拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の冷蔵庫扉ガスケットは発泡性塩化ビニル樹脂組成物の発泡体から成る。発泡性塩化ビニル樹脂組成物は塩化ビニル系樹脂、可塑剤、無機充填剤及び発泡剤を含み、好ましくは、更に加工助剤及び改質剤等を含む組成物である。
【００２０】
本発明に於いて使用する塩化ビニル系樹脂としては、発泡成形体の素材として従来から使用されているものであれば採用可能であり、例えば、塩化ビニル単量体の単独重合体；塩化ビニル単量体と塩化ビニル単量体以外の重合性単量体との共重合体；塩化ビニル系樹脂以外の重合体に塩化ビニル単量体をグラフトさせたグラフト共重合体；或いは、これらを乾式法や湿式法等の従来公知の方法を用いて、後塩素化して得られる塩素化塩化ビニル系重合体等が挙げられ、更にこれらの重合体や共重合体の混合物も含まれる。
【００２１】
上記塩化ビニル系樹脂の平均重合度は、小さ過ぎると成形体の機械的強度、特に耐衝撃性が低下する。又、逆に大き過ぎると成形時の溶融粘度が高くなり、成形温度が高くなると共に剪断発熱が激しくなって射出成形し難くなる上に発泡不良を引き起こすことがある。従って、４００〜２５００が好ましく、より好ましくは１０００〜１４００の範囲である。
【００２２】
上記塩化ビニル単量体以外の重合性単量体としては、反応性二重結合を有し、塩化ビニル単量体と共重合可能なものであれば特に限定されず、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−１等のα−オレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル等のビニルエーテル類；メチルアクリレート、エチルアクリレート等のアクリル酸エステル類；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、フェニルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル類；塩化ビニリデン、ふっ化ビニル等のハロゲン化ビニル類；Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド類等が挙げられ、これらは単独で用いられて２種以上が併用されてもよい。
【００２３】
上記グラフト共重合体に使用される塩化ビニル系樹脂以外の重合体としては特に限定されず、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−一酸化炭素共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリウレタン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等が挙げられ、これらは単独で用いられて２種以上が併用されてもよい。
【００２４】
前記可塑剤は、一般にポリ塩化ビニル樹脂成形体を製造する際に使用されている可塑剤であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジ‐２‐エチルヘキシルフタレート、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジイソデシルフタレート等のフタル酸エステル可塑剤、ジ‐２‐エチルヘキシルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジブチルアジペート等の脂肪酸エステル可塑剤、エポキシ化大豆油等のエポキシ化エステル可塑剤、アジピン酸エステル、アジピン酸ポリエステル等のポリエステル可塑剤、トリー２−  エチルヘキシルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート等のトリメリット酸エステル可塑剤、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート等の燐酸エステル可塑剤、鉱油等のプロセスオイルなどが挙げられる。前記可塑剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００２５】
より具体的には、例えば、ポリエステル系可塑剤については、好ましい粘度が２４００〜６０００（25℃、ＭＰa・ｓ）、比重が１．０５０〜１．１５０（20/20℃）であり、エポキシ化大豆油については、エポキシ化率が６．０％以上、酸価が０．５以下（KOH mg/g）である。
【００２６】
前記可塑剤の添加量は、少なくなると押出成形性が低下する傾向があり、多くなると得られた成形体が柔らかくなり、取付け強度が低下する傾向がある。このため塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、可塑剤の添加量は２０〜２００重量部、好ましくは３０〜１２０重量部、より好ましくは５０〜８５重量部の範囲である。
【００２７】
前記無機充填剤は、一般にポリ塩化ビニル樹脂成形体を製造する際に使用されている無機充填剤であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化錫、酸化アンチモン、フェライト類、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーンナイト、ハイドロタルサイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、石膏繊維、ケイ酸カルシウム、タルク、クレー、マイ力、モンモリロナイト、ベントナイト、活性白土、セビオライト、イモゴライト、セリサイト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカバルン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン、木炭粉末、各種金属粉、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、チタン酸ジルコニア鉛、アルミニウムボレート、硫化モリブデン、炭化ケイ素、ステンレス繊維、ホウ酸亜鉛、各種磁性粉、スラグ繊維、フライアッシュ、脱水汚泥等が挙げられる。前記無機充填剤は一種もしくは二種以上を使用することができる。
【００２８】
前記無機充填材の添加量は、少なくなると冷蔵庫扉ガスケットの硬度が低下し、取付け強度が低下する傾向があり、多くなると押出成形しにくくなり、得られた成形体の表面性が悪くなり、耐久性が低下する傾向がある。このため前記無機充填材の添加量は、前記塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、１０〜２００重量部、好ましくは２０〜１４０重量部、より好ましくは４０〜８０重量部の範囲である。
【００２９】
本発明で使用される発泡剤は熱分解型であることが好ましい。具体的には、例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸アンモニウム等の熱分解型無機発泡剤；Ｎ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド等のニトロソ化合物；アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合物等の熱分解型有機発泡剤が挙げられる。これらの発泡剤は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３０】
上記発泡剤の添加量は、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、０．３〜１０重量部、好ましくは０．６〜６重量部、より好ましくは１．３〜３重量部である。もし添加量が０．３重量部に満たない場合は有効な発泡率を得ることが困難であり、１０重量部を超える量を添加しても、それだけの効果が得られず、発泡効率が悪くなって不経済である。
【００３１】
本発明で使用されるアクリル加工助剤は、一般にポリ塩化ビニル樹脂成形体を製造する際に使用されているアクリル加工助剤であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ポリメチルメタクリレート、或いはメチルメタクリレートを主体とし、これとエチルアクリレート、アクリロニトリル、スチレン等との共重合体等のポリメチルメタクリレート系樹脂が挙げられる。アクリル加工助剤は、一般に、２５０万以上の重量平均分子量を有するものである。
【００３２】
塩化ビニル樹脂組成物にアクリル加工助剤を含有させることで、発泡セルが均一に分散するために冷蔵庫扉ガスケットの断熱性が向上し、引っ張り強度及び伸び率が増大するために冷蔵庫扉ガスケットの耐久性が向上し、また、冷蔵庫扉ガスケット表面の平滑性が良好になる。
【００３３】
上記アクリル加工助剤の使用割合は塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは２〜１０重量部、より好ましくは２．４〜５．５重量部である。
【００３４】
本発明の塩化ビニル系樹脂組成物には、衛生及び美観を維持する等のために、必要に応じて改質剤、安定剤、潤滑剤、防かび抗菌剤、顔料等を適宜添加することができる。
【００３５】
本発明の冷蔵庫扉ガスケットは、発泡塩化ビニル系樹脂組成物を異形押し出し成形することによって製造される。押し出し成形は、常法に従い、一軸押出機、二軸押出機等の押出機で１３０〜１７０℃で溶融及び発泡させて、例えば、図１に示した断面形状に対応した形状のモールドを通過させる。その後、押し出された成形物を冷却して、本発明の冷蔵庫扉ガスケットが得られる。
【００３６】
本発明の冷蔵庫扉ガスケットは、５〜６０％の発泡率を有することが好ましい。発泡率が６０％を超えると溶着加工の不良が発生し易く、連通気泡が発生して冷蔵庫扉ガスケットの熱伝導率が悪化する。冷蔵庫扉ガスケットの発泡率は１０〜５０％が好ましく、１５〜４５％がより好ましい。
【００３７】
本発明の冷蔵庫扉ガスケットは、６０Ａ〜７５ＡのショアーＡ硬度を有することが好ましい。ショアーＡ硬度が６０Ａ未満であると密着力が低いとともに、成形時にばりやそりが発生し易く、また硬度としては軟らかいため、外力によって傷つき易い点で冷蔵庫の外面部品としては適当ではなく、これまで使用されてはいなかった。ショアーＡ硬度が７５Ａを超えると扉開閉力が低くなり、密閉不良を引き起こし、熱漏洩が増えることがある。冷蔵庫扉ガスケットのショアーＡ硬度は６０Ａ〜７５Ａが好ましく、６５Ａ〜７３Ａがより好ましい。
【００３８】
本発明の冷蔵庫扉ガスケットは、断熱性に優れ、強度及び耐久性にも優れており、冷蔵庫扉開閉を５万回以上行う耐久性試験の結果、取り付け部、解放力及び保持力に不具合が発生しない。
【００３９】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、発明の要旨を逸脱しない限りにおいてこれによって制限されるものではない。
【実施例】
【００４０】
＜冷蔵庫扉ガスケットの製造＞
発泡性塩化ビニル樹脂組成物の成分として次の材料を準備した。
【００４１】
［表１］
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【００４２】
上記材料を押出機に仕込み、表２の条件で溶融させて、図１に示した断面形状に対応した形状のモールドを通過させ、その後、押し出された成形物を冷却して、本発明の冷蔵庫扉ガスケットを得た。
【００４３】
図２は、本発明の冷蔵庫扉ガスケット断面を示す拡大写真である。図２を参照して、表面近傍を除き、独立気泡の気泡構造が確認される。図３は、従来の冷蔵庫扉ガスケット断面を示す拡大写真である。図３を参照して、気泡は実質的に存在しないことが確認される。
【００４４】
［表２］
押出機：青島均衡社製「φ75単軸押出機」 L/D=25
2019109035.tif 000004
【００４５】
ガスケット押出成型操作：
第一工程：発泡用ＰＶＣを押出機に投入・溶融させる；
第二工程：金型を通過させ成形物を押し出す；
第三工程：押出成形物を成形金型に通過させ冷却し、発泡を制御する；
第四工程：45°角切り；
第五工程：溶接
【００４６】
次いで、以下に説明する操作を行って、得られた冷蔵庫扉ガスケットの性能を測定した。各材料の配合割合（重量部）及び測定結果を表２に示す。
【００４７】
＜性能試験＞
１．ショアーＡ硬度
ショアーＡ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠し測定した。
【００４８】
２．発泡率
以下の計算式により、発泡率を算出した。
【００４９】
発泡率（％）＝（未発泡率品比重／発泡品比重−１）×１００％
【００５０】
３．熱リーク量
ハイアールアジア社製冷蔵庫「AQUA AQR-361E」（商品名）の冷蔵庫扉を準備した。冷蔵庫扉の種類は、冷蔵室用（縦７９０ｍｍ、横６００ｍｍ、厚み７ｍｍ、冷蔵室容量１９７リットル、庫内温度５℃）、野菜室用（縦４４０ｍｍ、横６００ｍｍ、厚み７ｍｍ、野菜室容量６９リットル、庫内温度５℃）及び冷凍室用（縦４４０ｍｍ、横６００ｍｍ、厚み７ｍｍ、冷凍室容量８９リットル、庫内温度−１８℃）の３種類とした。
【００５１】
冷蔵庫扉の内側パネルからガスケット及びガスケットの内周部の補助パッキンを外した。
【００５２】
得られた冷蔵庫扉を本体に取り付け、冷蔵庫の熱リーク量（ＷＨ／ｈ）を測定した。熱リーク量の測定条件及び方法は次の通りである。
【００５３】
冷蔵庫の冷蔵室、野菜室及び冷凍室にヒーター装置を設置した。このヒーター装置は、部室内の温度を設定した温度保つように、周囲温度の変動に応じてスイッチのオンオフを行う温度調節機能を備えるものである。その後、冷蔵庫扉を閉めて、冷蔵庫を恒温室に入れた。
【００５４】
恒温室の内部の温度を−２４℃に調節した。冷蔵庫内（冷蔵室、冷凍室及び野菜室）の温度を１０℃に調節した。その後２時間、恒温室の温度を維持しした。その間、冷蔵庫の室内の熱が恒温室にリークして室内の温度が低下した場合に、ヒーター装置のスイッチが入ることになる。
【００５５】
ヒーターのスイッチが入ることで消費された電力量（ＷＨ）を積算し、冷蔵室、冷凍室及び野菜室の値を合計することで、冷蔵庫一台における熱リーク量（ＷＨ）とした。
【００５６】
冷蔵庫内温度を１６℃、２２℃及び２８℃に調節して、各温度において、同様の操作を行い、各温度条件における冷蔵庫一台の熱リーク量（ＷＨ）を記録した。
【００５７】
恒温室温度及び冷蔵庫内温度を次の通り変更すること以外は上記と同様にして、冷蔵庫一台の熱リーク量（ＷＨ）を記録した。
【００５８】
［表３］
2019109035.tif 000005
【００５９】
４．耐久性
扉開閉耐久試験を50000回まで実施。各部の不具合、扉下がり量、扉開放力を測定し、実使用上問題ないことを確認した。
【００６０】
５．外観
目視検査を行った。ガスケットの破れなど実使用上問題になる欠陥は存在しないことを確認した。
【００６１】
［表４］
2019109035.tif 000006
【符号の説明】
【００６２】
１…冷蔵庫扉、
２…冷蔵庫扉ガスケット、
３…冷蔵庫本体貯蔵室、
４…周縁部、
５…冷蔵庫扉ガスケット取り付け用溝、
６…開口縁部、
７…周縁部への取付け部、
８…磁石保持部、
９…袋状部、
１０…矢じり状係止部。
【図１】
2019109035.tif 000007
【図２】
2019109035.tif 000008
【図３】
2019109035.tif 000009