(57)【要約】【課題】窓ガラスに季節的に貼って使用するプラスチック製の断熱材であって、断熱材として高い性能を示す上に、「水貼り」可能、すなわち、水を塗っただけのガラス板に押し付ければ貼り付き、水が乾いても、その状態が持続するものを提供する。【解決手段】同じ形状・寸法をもつ長方形とくに正方形の横断面をもつ谷と、それらを取り囲む、谷と実質上同じ形状・寸法をもつ山とが市松模様に配置され、表からみたときには、各山の四稜が隣接する山々の稜と相互に接続しており、裏から見たときも、各谷の四隅が隣接する谷々の隅と相互に接続している構造のプラスチック製の凹凸フィルムに対し、谷々の底を連ねて、および山々の頂を連ねて、平坦なプラスチックのバックフィルムおよびライナーフィルムを貼り合わせることにより、山および谷を密閉された空気室とした断熱材であって、プラスチック材料として、ポリオレフィンにアクリル酸および（または）無水マレイン酸をグラフト重合させて得たポリマーや、モノまたはジグリセリン脂肪酸エステルなどの親水基を有する物質を混練したものを使用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムの真空成形によって製造され、同じ形状・寸法をもつ長方形横断面の谷と、それらを取り囲む、谷と実質上同じ形状・寸法をもつ山とが市松模様に配置され、表からみたときには、各山の四稜が隣接する山々の稜と相互に接続しており、裏から見たときも、各谷の四隅が隣接する谷々の隅と相互に接続している形状の凹凸フィルムの、谷々の底を連ねて平坦なプラスチックのバックフィルムを貼り合わせるとともに、山々の頂を連ねて平坦なプラスチックのライナーフィルムを貼り合わせることにより、山々および谷々を密閉された空気室とした三層構造を有する断熱材であって、バックフィルムまたはライナーフィルムの材料として、ポリオレフィン樹脂に、これと相溶性のある、親水基を有する物質を混練したものを使用することにより、対象物に対して水貼り可能にしたプラスチック製断熱材。
【請求項２】
プラスチックフィルムの真空成形によって製造され、同じ形状・寸法をもつ長方形横断面の谷と、それらを取り囲む、谷と実質上同じ形状・寸法をもつ山とが市松模様に配置され、表からみたときには、各山の四稜が隣接する山々の稜と相互に接続しており、裏から見たときも、各谷の四隅が隣接する谷々の隅と相互に接続している形状の凹凸フィルムの、谷々の底を連ねて平坦なプラスチックのバックフィルムを貼り合わせて山々を密閉された空気室とした二層構造の素材と、山々の頂を連ねて平坦なプラスチックのライナーフィルムを貼り合わせることにより谷々を密閉された空気室とした二層構造の素材とを、それぞれの凹凸を向き合わせて重ねてなる四層構造を有する断熱材であって、バックフィルムまたはライナーフィルムの材料として、ポリオレフィン樹脂に、これと相溶性のある、親水基を有する物質を混練したものを使用することにより、対象物に対して水貼り可能にしたプラスチック製断熱材。
【請求項３】
谷および山の横断面が正方形である請求項１または２のプラスチック製断熱材。
【請求項４】
親水基を有する物質が、ポリオレフィンにアクリル酸および（または）無水マレイン酸をグラフト重合させて得たポリマーである請求項１ないし３のいずれかのプラスチック製断熱材。
【請求項５】
親水基を有する物質が、モノまたはジグリセリン脂肪酸エステルである請求項１ないし３のいずれかのプラスチック製断熱材。
【請求項６】
水貼りする対象物が、ガラス板である請求項１ないし５のいずれかのプラスチック製断熱材。
【請求項７】
ガラス板が窓ガラスである請求項６のプラスチック製断熱材。
【請求項８】
紫外線吸収剤を添加してある請求項６のプラスチック製断熱材。
【請求項９】
窓ガラスに接しない側に微細な凹凸を設けて透明度を調整した、請求項６のプラスチック製断熱材。
【請求項１０】
水貼りする対象物が金属製の扉である請求項１ないし５のいずれかのプラスチック製断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱を必要とする平らな面、代表的にはガラス板、とくに窓ガラスに貼って使用するプラスチック製の断熱材であって、対象物に対して水貼りが可能であるものに関する。本発明の断熱材は、暖房や冷房の効率を高めるために、冬季または夏季に限り窓ガラスなどのガラス板に貼って適用したとき、とくに有用である。
【０００２】
ここで「水貼り」とは、ガラス窓のような平らな板に水を塗り、その上にフィルムを押し付けて密着させることができ、その後、外観上は水が乾いた状態にあっても密着状態が保たれることを意味する。このフィルムは、自然には落下しないが、少しの力を加えれば容易に剥離するものである。
【背景技術】
【０００３】
プラスチックのフィルムを真空成形して、「キャップ」とよばれる多数の円柱状の突起を有するキャップフィルムをつくり、その底面に平坦なプラスチックのバックフィルムを貼り合わせることにより、多数の密閉された空気室を形成した「プラスチック気泡シート」（以下「気泡シート」と略称する）が、主として緩衝包装の分野で、また一部は断熱材や構造材として使用されている。変更態様として、キャップの頂を連ねて別の平坦なライナーフィルムを貼り合わせてなる、三層構成の気泡シートもある。
【０００４】
気泡シートを断熱材として使用した場合、使用の態様によっては、断熱性能がときに期待を下回ることが経験された。これは、２層構成のものはもちろん、３層構成であっても、キャップの周囲の空間は連続していて空気の流通が妨げられないから、面に沿った方向の対流が生じやすことが原因と考えられる。
【０００５】
発明者らは、プラスチックフィルムの真空成形による緩衝断熱材であって、一層の構成でありながら、フィルムの厚さに応じてある程度の圧縮強度を有し、したがって緩衝材として使用可能であり、かつ、面方向の空気の対流を完全に防止した構造をもち、断熱材として従来の気泡シートより高い性能を示すプラスチック製断熱材を発明し、すでに開示した（特許文献１）。
【０００６】
それに先立って、発明者らは、折り畳んで取り扱うことができる軟質なプラスチック製のフィルムを素材とし、これを、ガラス板の面に水を塗った上に押し付けるだけで、水が乾いた後も貼りついた状態が保たれる、「水貼り」可能なプラスチック製のフィルムを開発して、これも開示した（特許文献２）。柔軟なプラスチックのフィルムであれば、多くの場合、ガラス面に水を塗ってそこへ押し付けるだけで、一時的に貼り付くが、水がなくなると自然に剥がれ落ちてしまうのが常である。
【０００７】
そこで、従来、窓ガラスにプラスチックフィルムを貼るには、粘着剤、たとえばアクリル系エマルジョンを塗布したり、両面接着テープを用いたりしていたが、剥がした後も粘着剤がガラス面に残る「跡残り」が避けられなかった。跡残りは、それ自体目立つ上、ホコリがついて美観を損ねることがあり、ガラス面の清掃が必要になるが、これがなかなか厄介な仕事である。上記の技術により水貼りが可能になって、粘着剤の使用に伴う跡残りの問題が解決した。
【０００８】
プラスチック製の断熱シートであって、窓ガラスに水貼りが可能なものとしては、出願人がすでに開示した製品（特許文献３）がある。この断熱シートは、四角錐台形をしたキャップフィルムと、その頂きに貼り付けたライナーフィルムとからなる構造を有する。これは、ガラス板に貼りつけたときに、真空成形により成形したキャップが、ガラス板との間に独立した空気室を形成するため、簡単な構造であるにもかかわらず、比較的高い断熱効果を生じる。キャップフィルムの底面は平坦であり、かつ、ガラス板に接する部分が投影面積の中でもある程度大きい割合を占めるので、水貼りに適する。しかし、気泡シートに関して上述した、空気の対流が可能であることが断熱性能に限界を与え、また、ガラス板との関係を考えてプラスチック材料に親水基を与えるという思想が採り入れてないため、水貼の信頼性や持続性に限界があった。
【特許文献１】特開２００３−１２７２１５
【特許文献２】特開２００２−３６５５
【特許文献３】特開平１０−１５６９８４
【０００９】
発明者らは、上記した断熱性能がすぐれているプラスチック製断熱材に、やはり上記した、プラスチック製フィルムに親水基を導入することにより水貼りを確実にした技術を利用することを企て、実験の結果、特定の構造のプラスチック製断熱材において、この水貼り技術が好適に利用できることを知った。さらに発明者らは、この水貼り可能なプラスチック製断熱材が、金属製の扉のように、塗装を施した金属板に対しても水貼り可能であることを確認した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、したがって、プラスチック製断熱材であって、面方向の空気の対流を完全に防止した構造をもち、断熱材として従来の気泡シートより高い性能を示すプラスチック製断熱材において、ガラス板をはじめとする対象物に対して水貼り可能なものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成する本発明のプラスチック製断熱材は、基本的な態様と、変更態様とがある。基本的な態様は、図１および図２に概要を示し、図３に詳細を示すように、プラスチックフィルムの真空成形によって製造され、同じ形状・寸法をもつ長方形横断面の谷（２）と、それらを取り囲む、谷と実質上同じ形状・寸法をもつ山（３）とが市松模様に配置され、表からみたときには、各山の四稜（３１，３２，３３，３４）が隣接する山々の稜と相互に接続しており、裏から見たときも、各谷の四隅（２１，２２，２３，２４）が隣接する谷々の隅と相互に接続している形状の凹凸フィルム（１）の、谷々の底（２５）を連ねて平坦なプラスチックのバックフィルム（４）を貼り合わせるとともに、山々の頂（３５）を連ねて平坦なプラスチックのライナーフィルム（５）を貼り合わせることにより、山々および谷々を密閉された空気室とした三層構造を有する断熱材（１Ａ）であって、バックフィルムまたはライナーフィルムの材料として、ポリオレフィン樹脂に、これと相溶性のある、親水基を有する物質を混練したものを使用することにより、対象物に対して水貼り可能にしたプラスチック製断熱材である。
【００１２】
本発明のプラスチック製断熱材の変更態様は、図４にその製造過程を示すように、プラスチックフィルムの真空成形によって製造され、同じ形状・寸法をもつ長方形横断面の谷（２）と、それらを取り囲む、谷と実質上同じ形状・寸法をもつ山（３）とが市松模様に配置され、表からみたときには、各山の四稜（３１，３２，３３，３４）が隣接する山々の稜と相互に接続しており、裏から見たときも、各谷の四隅（２１，２２，２３，２４）が隣接する谷々の隅と相互に接続している形状の凹凸フィルム（１）の、谷々の底（２５）を連ねて平坦なプラスチックのバックフィルム（４）を貼り合わせて山々を密閉された空気室とした二層構造の素材（１Ｂ）と、山々の頂（３５）を連ねて平坦なプラスチックのライナーフィルム（５）を貼り合わせることにより谷々を密閉された空気室とした二層構造の素材（１Ｃ）とを、それぞれの凹凸を向き合わせて重ねてなる四層構造を有する断熱材であって、バックフィルムまたはライナーフィルムの材料として、ポリオレフィン樹脂に、これと相溶性のある、親水基を有する物質を混練したものを使用することにより、対象物に対して水貼り可能にしたプラスチック製断熱材である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にしたがう断熱材の基本的態様のものは、上記した三層構成の構造を有することにより、空気室が全面的に密閉されていて、その面に沿う空気の流れが遮断されるから、対流による伝熱は、山または谷の１個の内部で生じる対流がもたらすものに限られ、断熱性能が高い。変更態様のものは、四層構成の構造により、空気室の容積が小さく、その内部での空気の対流はいっそう起こりにくいうえ、プラスチックフィルムの層が増しているから、断熱効果は、三層構成のものをさらに上回る。
【００１４】
どちらの場合も、ガラス板のような対象物に接する側のフィルム、すなわちバックフィルムまたはライナーフィルムに親水基を有する物質を混練したことにより、水貼りの確実性および持続性が高い。材料がポリオレフィンであり、山と谷とを形成する壁が、断熱材の面に対してほぼ垂直に存在することから、比較的高い透明性を確保することができ、主要な用途である窓ガラスに対してこの断熱材を適用したとき、外部が見えにくくなる「うっとうしさ」は、ほとんど問題にならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
いずれの態様であるにせよ、本発明の断熱材において、谷および山の横断面形状は、同一の長方形であればよいが、物性に縦と横とで異方性をもたせることを望む場合を別にして、通常は正方形が好適である。各図に示した例は、いずれも正方形断面である。
【００１６】
本発明のプラスチック製断熱材を製造するには、まず、上記したプラスチックの凹凸フィルム（１）、すなわち、谷と、それらを取り囲む、谷と実質上同じ形状・寸法をもつ山とが市松模様に配置され、表からみたときには、各山の四稜が隣接する山々の稜と相互に接続しており、裏から見たときも、各谷の四隅が隣接する谷々の隅と相互に接続している形状のものを成形し、つづいて、その谷々の底を連ねて平坦なプラスチックのバックフィルム（４）を貼り合わせ、かつ、山々の頂を連ねて平坦なプラスチックのライナーフィルム（５）を貼り合わせることによるか、または、バックフィルムだけを貼ったものとライナーフィルムだけを貼ったものとを組み合わせるという操作による。
【００１７】
プラスチックの凹凸フィルム（１）の製造方法は、前掲特開２００３−１２７２１５に詳細を開示してあるが、簡単に説明する。一つの方法は、バッチ式であって、プラスチックの真空成形金型用の材料を用いて、谷を形成するための、横断面が長方形で一定の深さをもつキャビティと、山を形成するための、谷と実質上同じ形状・寸法をもつプロジェクションとが市松模様に配置され、各プロジェクションの四稜が相互に僅少の間隙を有して孤立しており、間隙の底部に真空吸引用の孔を設けた成形金型を使用し、熱可塑状態にあるプラスチックフィルムを真空成形することからなる。
【００１８】
上記の真空成形金型を使用する製造方法は、金型のサイズに従った製品か、またはそれが連結された形の製品しかできず、プラスチック製断熱材にしばしば求められる長尺ものの製造には適しない。長尺ものを製造するには、金型のキャビティおよびプロジェクションが回転可能な円筒上に配置されたロール型の成形金型を使用し、連続的に供給されるプラスチックフィルムに対して真空成形を行ない、得られた長尺の成形品の一方または両方の側に、平坦なフィルムを連続的に貼り合わせるという操作を必要とする。キャビティおよびプロジェクションが円筒上に配置されたロールを一対、両者のキャビティとプロジェクションとがかみ合うように配置した装置を使用して、プラスチックの凹凸フィルム（１）を連続的に製造することもできる。
【００１９】
ガラス板などの対象物に接するプラスチックフィルムに含有させる、親水基を有する化合物については、前記特開２００２−３６５５に記載されているが、簡単に説明すると、親水基は、いうまでもなく、−ＯＨ，＝Ｏ，−Ｏ−などの基を指す。このような化合物として、ポリオレフィンと組み合わせて使用しやすいものの代表としては、アクリル化合物が挙げられる。具体的には、アクリル酸およびメタアクリル酸とその低級脂肪族アルコールのエステルである。無水マレイン酸およびそのエステル類もまた、有用である。これまでに試用した中では、ポリオレフィンにアクリル酸および無水マレイン酸をグラフト重合させて得たポリマーが、最適なものであった。モノまたはジグリセリン脂肪酸エステルのような、界面活性剤の類もまた、親水基を有する物質として有用である。上述の親水基を分子中に取りこんだポリマーと、界面活性剤とを併用することもまた、効果的である。
【００２０】
ポリオレフィンと親水基を有する物質とを混合する比率は、両者の相溶性、後者における親水基の存在密度、あるいはフィルムの厚さなどの因子によって影響されるが、一般に広い範囲で可能である。
【００２１】
本発明のプラスチック製断熱材には、上述したほかにも、さまざまな態様が可能である。一例を挙げれば、製造に当たってポリエチレンに適宜の着色剤、たとえば顔料を適量、たとえば０．７５〜１．５ＰＨＲ混合しておくことにより、任意の色彩を与えることができ、断熱材を窓ガラスに適用した場合に、窓ガラスを透過してくる光を所望の色や明るさにすることができる。
【００２２】
とくに変更態様のプラスチック製断熱材の場合、前記した２種の素材の組み合わせからなっているから、対象物への貼り付けに際して、または貼り付け後に、貼り付いていない方の素材を取り外したり、別のものに交換したりすることが可能である。つまり、まず断熱性能を、必要により高くしたり低くしたり調節することができる。つぎに、色彩を、場所によって異なったものとすることができる。対象物が窓ガラスである場合、ガラス板側に貼り付けた素材は一定のものであっても、それに組み合わせる内側の素材をいくつかに細分化し、それぞれの色を異ならせることによって、透過光が場所によって異なるようにすることができる。この場合、無色透明のものを使用したり、部分によって組み合わせを行わなかったりするバリエーションが可能であることは、いうまでもない。本発明の変更態様は、このようにして、意匠性および美粧性の点で、すぐれた断熱材を実現することが容易である。
【００２３】
本発明のプラスチック製断熱材を構成するフィルムは、一般に薄い方が断熱材の水貼りが容易であるが、製造や取り扱いの便宜のために、おのずから、ある程度の厚さが必要である。厚い方は、水貼り可能な柔軟さを失わない範囲で実施可能である。適切な厚さの範囲は、使用するポリオレフィン材料の柔軟さや、断熱材のデザイン、つまり、三層構成か四層構成か、谷と山の寸法をどう選ぶか、によって変動するが、一般に、凹凸フィルム（１）、バックフィルム（４）およびライナーフィルム（５）に共通に、５〜１５０μｍ、好ましくは１０〜１００μｍである。谷（２）と山（３）の寸法もまた、さまざまなものが可能であるが、好適であるとした正方形断面の場合、断面の一辺が５〜３０mm、好ましくは１０〜２０mm、谷の深さまたは山の高さが１〜１２mm、好ましくは２〜５mmの範囲から選ぶとよい。
【実施例】
【００２４】
ポリエチレンにアクリル酸をグラフト重合させて得た、親水基を有する変性ポリエチレンのペレットを、低密度ポリエチレン（密度：０．９３、ＭＩ：３ｇ／１０分）のペレットに対し、重量比７０：３０でブレンドしたものを用意した。この親水性物質混練ポリエチレンをバックフィルムに使用し、その他のフィルムには上記の低密度ポリエチレンだけを使用し、上述した、キャビティとプロジェクションとがかみ合う一対のロールを有する装置により、長尺の多数の谷と山を有するプラスチックフィルムの凹凸フィルムを成形し、バックフィルムと、ライナーフィルムを順次熱融着によって貼り合わせ、三層構成の断熱材を製造した。
【００２５】
得られた断熱材は、各部の寸法が次のとおりであって、
谷（または山）の形状：一辺１２mmの正方形
谷（または山）の深さ（または高さ）：３．５mm
凹凸フィルムの厚さ：１６μｍ
バックフィルムの厚さ：１４μｍ
ライナーフィルムの厚さ：１５μｍ
窓ガラスに対して水貼りが容易であり、乾燥後も貼り付いたまま、長期間その状態が保たれるものであった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のプラスチック製断熱材は、高い断熱性能を有し、ガラス板などの対象物への水貼りが容易であって、かつ、それが長期にわたり持続するという利点があるから、一般の住宅、公共の設備、倉庫など、さまざまな建物の断熱を要する対象物、とくに窓ガラスなどのガラス板に取り付けて、一定の期間、暖房または冷房を効率よく行ないたい場面に、広く適用することができる。金属製の扉など、断熱が望ましく、また結露を防ぎたい対象物に対しても有用である。断熱の必要がない季節には、このプラスチック製断熱材は容易に剥がし取り、巻き取って保存しておくことにより、次に断熱が必要になる季節に、繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によるガラス板用のプラスチック製断熱材の基本的な態様について、一部を切り欠いて構造を示した平面図。
【図２】図１のプラスチック製断熱材のＩ−Ｉ方向断面図。
【図３】図１のプラスチック製断熱材の内部構造を詳細に示す拡大図。
【図４】本発明のプラスチック製断熱材の変更態様について、その製造過程を示す、図２と同様な断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１  凹凸フィルム
１Ａ  本発明の基本的態様によるガラス板用のプラスチック製断熱材
１Ｂ  本発明の変更態様のプラスチック製断熱材を構成する素材（１＋４）
１Ｃ  本発明の変更態様のプラスチック製断熱材を構成する素材（１＋５）
２  谷
２１，２２，２３，２４  谷の四隅    ２５  谷の底
３  山
３１，３２，３３，３４  山の四稜    ３５  山の頂
４  バックフィルム
５  ライナーフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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