JP2001279904A

JP2001279904A - 断熱性壁材および断熱性壁の工法

Info

Publication number: JP2001279904A
Application number: JP2000100390A
Authority: JP
Inventors: Hironori Kamiyama; 弘徳上山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】金属、セラミックスを素材とする壁材におい
て、それらの機能を維持しつつ、さらに断熱性を付加さ
せた壁材、もしくは、そのような壁をつくるための工法
を提供することを課題とする。【解決手段】金属、セラミックスを素材とする表面材
２の裏面に、（１）中空粒子、気泡を含む高分子層、
（２）繊維質基材の一方の面に中空粒子、気泡を含む高
分子層、（３）シリカ、カーボンのエアロゲルからなる
断熱層、もしくは、（４）前記（３）の断熱層が真空包
装されたものを、断熱層３として積層して用いるか、も
しくは壁下地にそれらの断熱層を施工した上に表面材を
施工することにより解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の内外壁に
施工するパネル状等の壁材に関するもので、新規な断熱
層を裏面に予め積層した断熱性壁材、もしくは、壁下地
に新規な断熱層を施工した後に、壁材を適用することに
より、壁の断熱を行なう断熱性壁の工法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】建築物の内外の壁の仕上げ用に、従来、
様々な素材の壁材が使用されている。例えば、土壁、し
っくい壁、板壁、モルタル壁、もしくは金属板壁等であ
り、内壁に限れば、これらの他、クロス貼り、もしくは
突板貼り等がある。また、これらのほか、レンガ、石、
天幕等の布、毛皮等が、また寒冷地では氷や雪を踏み固
めたブロック等も使用されることがあり、身の回りで入
手しやすい素材を利用することが多かった。

【０００３】しかし、上記の従来からある壁は、断熱性
をそれほど重視したものではなかった。と言うのは、我
国が温帯にあり、湿気が高く、また家庭用の空調の機器
がそれほど普及していなかったためもあり、必要性が感
じられなかったからである。

【０００４】しかしながら、壁は屋根に比べ、日光の直
射や降雨・降雪の影響は小さいものの、断熱性が低い
と、屋外温度の変化が、室内の温度に影響を与えやす
く、体感温度に影響を与える。また、最近は、建築物の
防火性を高めようとして、外壁に金属系、窯業系の材料
を使用することが多くなっており、防火性は向上するも
のの、これらは、いずれも熱を伝えやすい素材であるた
め、断熱性の付与が望まれる。さらにまた、地球温暖化
を避ける意味でエネルギー効率を向上させる必要性があ
ること、等により、壁にも断熱性が求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、従
来の壁材、特に、金属もしくはセラミックスを素材とす
る壁材において、それらの機能を維持しつつ、さらに断
熱性を付加させた壁材、もしくは、そのような壁をつく
るための工法を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決する手段】上記の課題は、中空粒子または
／および気泡による独立気泡を内在する高分子バインダ
ー層を断熱層として用い、壁材裏面に積層することによ
り、あるいはさらに、その断熱層を繊維質基材と積層し
て用いることにより、解決される。上記の課題は、シリ
カもしくはカーボンのエアロゲルからなる断熱層を壁材
裏面に積層することにより、解決される。上記の課題
は、断熱材が真空包装されて構成された断熱層を壁材裏
面に積層することにより、解決される。

【０００７】第１の発明は、金属もしくはセラミックス
を素材とする長尺板材からなる表面材の裏面に、中空粒
子または／および気泡を含む高分子バインダーからなる
断熱層が積層されていることを特徴とする断熱性壁材に
関するものである。第２の発明は、第１の発明におい
て、金属もしくはセラミックスを素材とする長尺板材か
らなる表面材の裏面に、繊維質基材の一方の面に中空粒
子または／および気泡を含む高分子バインダーが積層さ
れた構造を有する断熱層が積層されていることを特徴と
する断熱性壁材に関するものである。第３の発明は、金
属もしくはセラミックスを素材とする長尺板材からなる
表面材の裏面に、シリカもしくはカーボンのエアロゲル
からなる断熱層が積層されていることを特徴とする断熱
性壁材に関するものである。第４の発明は、第３の発明
の発明において、、金属もしくはセラミックスを素材と
する長尺板材からなる表面材の裏面に、断熱材が真空包
装されて構成された断熱層が積層されていることを特徴
とする請求項３記載の断熱性壁材。第５の発明は、第１
〜第４いずれかの発明において、前記長尺板材の長辺に
沿った両側面に連結部を有しており、前記断熱層は、前
記長尺板材の少なくとも前記連結部を除いた部分に形成
された凹部に充填されることにより、積層されているこ
とを特徴とする断熱性壁材に関するものである。第６の
発明は、壁下地材の表面に、（１）中空粒子または／お
よび気泡を含む高分子バインダーからなる断熱層、
（２）繊維質基材の一方の面に中空粒子または／および
気泡を含む高分子バインダーが積層された構造を有する
断熱層、（３）シリカもしくはカーボンのエアロゲルか
らなる断熱層、もしくは、（４）シリカもしくはカーボ
ンのエアロゲルからなる断熱材が真空包装されて構成さ
れた断熱層を施工し、その後、金属もしくはセラミック
スを素材とする長尺板材からなる表面材を前記断熱層上
に施工することを特徴とする断熱性壁の工法に関するも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の壁材１は、図１に示すよ
うに、金属もしくはセラミックスからなる表面材２、
２’の裏面に、断熱層３、３’が積層されたものであっ
て、適宜な固定手段孔、図示の例では孔６を利用しての
釘止め等により、壁下地２０に固定（＝施工）されてい
る。壁材１、１’は、壁材１、１’の上側の長辺に沿っ
て、壁材の壁下地２０側（＝奥側）が上方向に延長した
上部突起４、４’を形成しており、また同じ壁材１の下
側の長辺に沿って、壁材１の壁下地側とは反対側（＝手
前側）が下方向に延長した下部突起５、５’を形成して
おり、上部突起と下部突起とで、連結部（＝連結部）を
なしている。

【０００９】従って、図１に示す上側と下側の二枚の同
形状の壁材１、１’は、いずれも、上部突起４、４’に
ある孔６、６’（６’は隠れて見えない。）を利用し
て、壁下地２０に固定され、下側の壁材１’の上部突起
４’の手前側に、上側の壁材１の下部突起５が重なっ
て、雨水の浸入を阻止できるようになっている。

【００１０】図２は、断熱層３が表面材２に積層されて
いる幾つかの態様を示している。図２（ａ）に示すもの
は、図１のものと同じである。図２（ｂ）に示すもの
は、壁材１の下部突起５の左側を除いた部分に形成され
た凹部に断熱層３が充填されて積層されたものである。
図２（ｃ）に示すものは、壁材の上部突起４および下部
突起５の左側を除いた部分、即ち、壁材１の主要部分の
裏面側に形成された凹部に断熱層３が充填されて積層さ
れたものである。図２（ｂ）および図２（ｃ）に示され
るような壁材１は、図２（ａ）に示されるような壁材１
にくらべ、断熱層の厚みを増すことが出来るから、断熱
性向上の点で有利である。また、図２（ｃ）に示すよう
な構造であると、表面材２の裏面側が壁下地と接するの
で、断熱層３が圧縮されることがなく、施工による断熱
性の低下を防止できる。

【００１１】表面材は、長さ；約３ｍ前後、幅；約１５
ｃｍ〜６０ｃｍの、全体としては長方形であることが多
いが、これら以外の大きさや形状であってもよい。表面
材２は、素材そのものの成型、もしくは板の成型によっ
て、一例として、厚み；１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の板状
に作られる。図１および図２に示した例では、表面材の
両側面の形状により、部分的に重ねた施工を可能にした
が、連結部自体は、既に知られている様々な形状に加工
し、単に重ねて施工するのではなく、上下の壁材が互い
に嵌合できるような形状に形成してもよい。

【００１２】本発明において、壁材１の表面材２として
は、タイル、セメント、もしくはスレート等のセラミッ
クスを素材とするもの、または、アルミニウムやアルミ
ニウム合金、例えばジュラルミン、鉄、テンレスのよう
な鋼板、銅、真鍮、チタン等のような金属を素材とする
ものが好ましい。なお、上記のセラミックスを素材とす
るものには、石膏ボードを含めるものとする。表面材２
の表面には、適宜な模様や凹凸が付与されていてもよい
し、汚染や傷付きを防止するための保護層で被覆してあ
ってもよい。

【００１３】本発明の壁材１の表面材２の裏面に積層さ
れる断熱層３を大別すると、（１）中空粒子または／お
よび気泡を含む高分子バインダーからなるもの、（２）
繊維質基材の一方の面に前記（１）の中空粒子または／
および気泡を含む高分子バインダーが積層されたもの、
（３）シリカもしくはカーボンのエアロゲルからなるも
の、および（４）前記（３）の断熱材が真空包装されて
構成されたものの４種類である。

【００１４】断熱層３のタイプの（１）の中空粒子また
は／および気泡を含む高分子バインダー層９からなる断
熱層３は、高分子バインダー層９中に、無数の独立気泡
が内在しているものであり、このような構造とすること
により、空気の対流を抑制し、熱の伝導も最小限にする
ことができる。具体的には、高分子バインダー層９内の
無数の独立気泡は、微細な泡や化学発泡剤が発泡して生
じた気泡、もしくは中空粒子のいずれか一方、または両
方からなっている。

【００１５】一般に塗料組成物を塗布して発泡した状態
を生じさせるには、気体、特に不活性ガス、好ましくは
低熱伝導性のガスの微細な泡を機械的な攪拌によって生
じさせるか、もしくは有機化合物からなる化学発泡剤の
いずれか一方もしくは両方を発泡剤として、塗料組成物
中に配合しておき、いずれの場合も、塗布後、加熱して
発泡させる。本発明において、発泡剤としては一般的な
化学発泡剤も使用でき、具体的には、アゾジカルボンア
ミド、もしくはアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系
発泡剤、ベンゼンスルホニルヒドラジド、もしくはｐ−
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
ド系、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロ
ソ系、重炭酸ナトリウム、もしくは重炭酸アンモニウム
がある。

【００１６】また、アクリロニトリル樹脂等のカプセル
外壁を持ち、イソブタン、ネオペンタン等の低沸点炭化
水素を内包させたマイクロカプセル型発泡剤は、比較的
低温発泡に適しており、好ましい発泡剤である。このよ
うなマイクロカプセル型発泡剤としては、例えば、松本
油脂製薬（株）製の発泡剤（品番で、Ｆ−４６、Ｆ−５
０、Ｆ−５５、Ｆ−８０、もしくはＦ−８５、Ｆ−８０
ｓ、Ｆ−１００、Ｆ−１１０等が使用でき、これらは、
発泡倍率も２０倍以上あり、好ましい。なお、化学発泡
剤を使用するときは、必要に応じ、発泡温度を低下させ
て発泡しやすくするための発泡助剤を使用してもよい。

【００１７】中空粒子としては、有機質もしくは無機質
を外壁とするものが使用でき、フェノール樹脂、アクリ
ル樹脂、アクリルニトリル樹脂、もしくはポリスチレン
樹脂等の有機質からなるものや、シラスバルーン等の無
機質からなるものが使用できる。これら中空粒子は、比
重が０．３以下のものが好ましい。

【００１８】前者の有機質をカプセル外壁とする中空粒
子の中には、前段落で説明したマイクロカプセル型発泡
剤を塗料組成物に配合する以前に、発泡させた、言わ
ば、発泡済の発泡剤に相当するものも含まれ、このよう
なものとしては、例えば、松本油脂製薬（株）製の中空
粒子（品番で、Ｆ−８０ＥＤ、もしくはＦ−８０Ｅ）
は、密度が０．０２ｇ／ｃｍ³と小さいので、熱伝導性
の抑制に効果的であり、使用することが好ましい。

【００１９】高分子バインダー層９は、高分子バインダ
と、その中の、上記の発泡剤が発泡して生じた気泡また
は／および中空粒子とからなっており、高分子バインダ
ー層を製造するには、微細な泡、発泡剤、中空粒子、高
分子バインダー、および溶剤、並びに、必要に応じて配
合する各種添加剤とともに、溶解もしくは分散して塗料
組成物を調製し、適宜な手段により、後に述べるような
繊維質基材に塗布するか、もしくは金属製のベルト等に
塗布して乾燥させ、その後、加熱して発泡させることに
より行なう。このようにして得られた高分子バインダー
層は、断熱層としての役割を果たす。金属製のベルト上
に製造する際には、適当なタイミングで、ベルトから剥
離して、単独の高分子バインダー層とする。

【００２０】高分子バインダ層９を構成する高分子バイ
ンダーとしては、ニトロセルロース、酢酸セルロース、
酪酢酸セルロース、エチルセルロース、ポリアミド樹
脂、塩化ゴム、環化ゴム、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合樹脂、ポリ酢
酸ビニル樹脂、エチレン／酢酸ビニル共重合樹脂、塩素
化ポリプロピレン、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、
ポリスチレン樹脂、スチレンマレイン樹脂、ポリビニル
アルコール樹脂、ポリビニルアセタール（ポリビニルホ
ルマール、ポリビニルブチラール等）樹脂、シアノアク
リレート樹脂、ポリビニルアルキルエーテル樹脂、ポリ
塩化ビニル、エポキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹
脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、フラン樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンツイミダゾー
ル樹脂、ポリベンゾチアゾール樹脂等のうちから、用途
に合わせて、１種もしくは２種以上を選択して使用す
る。また、天然ゴム、再生ゴム、スフチレン−ブタジエ
ンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプ
レンゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコー
ンゴム、ポリウレタンゴム、ステレオゴム（合成天然ゴ
ム）、エチレンプロピレンゴム、もしくはブロックコポ
リマーゴム（ＳＢＳ，ＳＩＳ，ＳＥＢＳ等）等も使用で
きる。

【００２１】必要に応じて配合する添加剤としては、消
泡剤、界面活性剤、分散剤、沈降防止剤、もしくは発泡
助剤等がある。なお、中空粒子、およびマイクロカプセ
ル型発泡剤は、シリコーンオイルやシリコーン樹脂で被
覆しておき、防水性を高めてもよい。

【００２２】高分子バインダ層９形成用の塗料組成物
を、気泡を得るための成分としてマイクロカプセル型発
泡剤のみを使用して調製する際、マイクロカプセル型発
泡剤が塗料組成物中の１０質量％を超えると、高分子バ
インダ層９を発泡させたときに、体積膨張が起こる結
果、高分子バインダ層９が塗付対象から浮き、剥がれる
ことがある。これを回避するには、塗付を塗付対象の下
面側から塗付を行なうことと、塗料組成物中に低比重の
粒子を混入させておくことを行なっておくとよい。特
に、低比重の粒子として、比重が０．３ｇ／ｃｍ³以下
のものを使用すると特に良好な結果が得られる。この場
合、高分子バインダ、マイクロカプセル型発泡剤、およ
び低比重、特に比重が０．３ｇ／ｃｍ³以下の粒子の配
合割合は、得られる断熱層の密度が０．０２〜０．０５
ｇ／ｃｍ³になるよう、調整するとよい。

【００２３】塗料組成物を繊維質基材上や金属製のベル
ト上に塗布する手段としては、ロールコーティング、グ
ラビアコーティング、スプレイコーティング、カーテン
フローコーティング、もしくはかけ流し法などの公知の
塗布層手段があり、あるいはシルクスクリーン印刷、フ
レキソ印刷、グラビア印刷等の印刷手段も利用でき、塗
膜の厚みとしては多い方が好ましく、発泡後の状態で、
０．５ｍｍ〜１００ｍｍ程度の厚みの塗膜とすることが
好ましい。また、最終的に得られる断熱層の密度は０．
０３〜０．０５ｇ／ｃｍ³であることが好ましい。

【００２４】断熱層３のタイプの（２）の断熱層は、繊
維質基材７の一方の面に、上記の中空粒子または／およ
び気泡を含む前記（１）のタイプの高分子バインダー層
９が積層しているか、もしくは高分子バインダー層９の
一部もしくは全部が繊維質基材７中に含浸したものであ
る。ただし、図３では、高分子バインダー層９の全部が
繊維質基材７中に含浸したものを描いてある。

【００２５】繊維質基材７としては、布、不織布、もし
くは紙等が使用可能であるが、中空粒子または／および
気泡を含むことによる独立気泡を内包する高分子バイン
ダー８が含浸する観点から、不織布を用いることが好ま
しい。特に制約することはないが、単位面積当たりの重
量としては、１００ｇ／ｍ²以下であることが好まし
い。また、後述するように、繊維質基材７の上層の高分
子バインダー層９は、塗料組成物の塗布により製造する
ので、高分子バインダー層９が繊維質基材７中に含浸し
て密着性を向上させる観点から、透気度が１００秒／１
００ｃｍ³以下であることが好ましい。なお、プラスチ
ック等のフィルムや１００ｇ／ｍ²を超える不織布を基
材とする場合、密着性、特に、高分子バインダー層９の
発泡後の密着性が十分でない。これは含浸性が無いか、
または乏しいためと考えられる。

【００２６】繊維質基材７は、その一方の面が加熱加圧
加工により平滑化されたものであることが望ましい。符
号８は、平滑化された面の近傍８は密度を増したものと
して、ハッチングの密度を上げて描いた部分を示す。加
熱加圧加工は、好ましくは、平盤プレス、ロールプレ
ス、もしくはエンボスによって行なう。平盤プレスの場
合には、片方のプレス盤を加熱しておく、ロールプレス
の場合には、片方のロールのみを加熱しておく、そし
て、エンボスの場合は、エンボス版のみを加熱しておく
等の方法により、高温側のプレス盤、ロール、もしくは
エンボス版が当たった側のみ、繊維質基材７の表面およ
びその近傍が熱変形もしくは融着により、平滑化を行な
う。繊維質基材７として、一般的な化学繊維の不織布を
使用するときは、高温側のプレス盤、ロール、もしくは
エンボス版の表面温度を、７０〜１３０℃程度に設定
し、対向する他方のプレス盤、もしくはロールを５０〜
１００℃程度とするのがよい。

【００２７】なお、使用する繊維質基材７の素材、密
度、もしくは要求される平滑の程度によっては、加熱さ
れたロールに、繊維質基材７をその張力のみで押し付け
ることによる加圧により加熱加圧加工を行なってもよ
く、従って、必ずしも、一対のプレス板、もしくは一対
のロールを使用しなくてもよい。また、熱風を吹き付け
る方法や火炎上を通過させる方法も採れる。

【００２８】なお、塗料組成物の塗付に当っては、繊維
質基材７の、加熱加圧加工により平滑化された側は密度
が上がっていて、塗料組成物が内部に浸透して行かない
ため、加熱加圧加工により平滑化されたのとは反対側の
面より行なうのがよい。塗布後、適当な乾燥手段によ
り、加熱乾燥を行なうが、加熱乾燥に先立って放置して
自然乾燥させたり、風のみを当てて、いわゆる風乾さ
せ、その後、加熱乾燥させることもある。発泡は、上記
の乾燥後に行なう場合と、乾燥しつつ発泡させる場合と
があり、発泡剤の種類、発泡温度等により、いずれかの
方法を採る。

【００２９】断熱層３のタイプの（３）の断熱層は、シ
リカもしくはカーボンからなるものである（図３）。こ
れらは、多孔質体とよばれるもので、多孔質体には、珪
酸カルシウム、もしくは活性炭等もある。多孔質体は、
ナノメートル（ｎｍ）レベルの小さな空隙をその構造中
に有しているので、断熱性がよい。しかも成型体である
ため、製造や取扱いが容易で、破壊される恐れが非常に
少ない。エアロゲルと呼ばれるものもこの範囲に含まれ
る。エアロゲルとしては、シリカエアロゲル、カーボン
エアロゲル、もしくは樹脂製のエアロゲルがあり、単位
体積中にほぼ理想的に数十ｎｍ程度の空隙を有し、構造
の骨格となる粒子も点接触であるため、断熱効果が高
い。

【００３０】これらの多孔質体は、構造の骨格となる粒
子が１ｎｍ〜１００ｎｍと非常に小さいため、単に、断
熱性をもたらすのみならず、粒子どうしも、点接触に近
い接触をするから熱が伝わりにくく、また、構造中の空
隙も小さいので、対流の効果も小さくできる。これらの
多孔質体はそのまま使用するほか、繊維等とまぜて複合
した多孔質体を製造して充填材として使用してもよい。
上記の各種の多孔質体を素材とする充填材の厚みは、
０．５ｍｍ〜１００ｍｍ程度が好ましく、またそれらの
密度は、０．００５〜１ｇ／ｃｍ³であることが好まし
い。なお、素材である粒子、もしくは多孔質体に関して
は、いわゆる「かさ密度」で言うのが普通であるが、上
記のような素材を単独、もしくはほかの素材と併用する
際にも、充填時や成型時に圧縮されるため、充填材とし
ては、上記の密度の範囲になると見てよい。

【００３１】上記の断熱層においては、充填材を有して
密封された内部が大気圧の場合でも、充填材の働きによ
って断熱性を発揮することができるが、内部の空気（通
常の大気の意味）をフレオンガス、炭酸ガス、シクロペ
ンタン等の低熱伝導性気体で置換すると、内部に空気を
含む場合よりも、より優れた断熱性が得られる。

【００３２】断熱層３のタイプの（４）の断熱層は、図
４に示すように、シリカもしくはカーボンのエアロゲル
からなる前記（３）のタイプの断熱材３が上下をガスバ
リア性シート１０および１０’により真空包装されて構
成されたものである。断熱層内部を減圧状態ないし真空
状態とすると、より高い断熱性を発揮することができ
る。減圧状態ないし真空状態の程度としては、気体分子
どうしが衝突する確率が減る意味では、低ければ低いほ
ど好ましい。仮に、到達の容易な１Ｔｏｒｒ（＝１ｍｍ
Ｈｇ）程度を仮定すると、空気の平均自由行程は、５０
μｍ程度であるので、充填材の存在により、空気の分子
が自由に動き回れる空間の大きさが、５０μｍよりも確
実に小さければ、空気の分子どうしの衝突による熱伝導
が起こりにくくなる。エアロゲルの製造は、ゾルゲル反
応を用いて超臨界乾燥を高温高圧でおこなうことにより
行なわれる。

【００３３】なお、充填材となる素材の各種の寸法にも
よるが、１０Ｔｏｒｒ以下の気圧になるよう排気すれ
ば、実用上、支障のない断熱性が得られる。さらに真空
度を上げれば、断熱性が高まり、下限として、１０^-6Ｔ
ｏｒｒとすれば、より高い断熱性が得られて好ましい
が、実用上、短時間で所定の真空度に到達でき、保管中
に真空度の低下が防止できる点で、１０^-3Ｔｏｒｒを下
限とすることがより好ましい。

【００３４】なお、断熱層３は、周縁部のみを密封して
おくと、フレキシブルシートや密封部分に微細な破損が
生じると、密封性がなくなり、大気圧に戻ってしまうた
め、断熱性が低下する恐れがある。回避策としては、比
較的小さいサイズで作成した個々の断熱層３を必要枚数
並べて使用するか、あるいは、一つの断熱層を、衣料の
キルティングにおけるように、ただし、各々の小密封空
間の間はシールされていて、万一破損が生じても、隣接
する小密封空間に影響が及ばないようにするとなおよ
い。このように分割して密封すると、密封部分の断熱性
が低下するマイナス点も生じるので、断熱性の素材で、
断熱層３の厚みを有する仕切りもしくは格子状等の枠を
作り、仕切りで囲まれた空間に充填材を詰め、上下のガ
スバリア性シートどうしの密封は、仕切りを介して行な
ってもよい。また、充填材を一旦、通気性の中袋に入れ
たものを、ガスバリア性シートで密封して内部を真空に
してもよい。

【００３５】また、ゲッターとなる物質、例えば、水酸
化カルシウム、活性炭、活性炭素繊維、シリカゲル、ゼ
オライト、もしくはモレキュラーシーブ等を密封包装袋
内に充填材と共存させるか、ゲッター自身を充填材とす
るか、もしくはゲッターを包装材の中に混在させて包装
材がゲッターとして働くようにする等して、水分を除去
したり、真空状態に保った際に、微細な真空洩れによっ
て流入する空気や内部の充填材の経時的変化により発生
するガス（例えば、発泡ポリウレタン樹脂の場合、水分
と反応して出る炭酸ガス）を吸着させて真空度を維持し
てもよい。

【００３６】なお、このように充填材を詰めて、空気分
子どうしの衝突を抑制し、断熱性を得ること自体は、真
空断熱の分野では知られており、比較的低真空度で効果
を生じるが、その場合は、二重壁の内側に充填材を詰
め、厚みが例えば数十ｍｍになるものが、低温工業で使
われていたに過ぎず、本発明におけるように、フレキシ
ブルシート、好ましくはガスバリア性シートで密封し
て、建装部材に貼り付ける等により断熱層として使用し
た例は、従来無かった。

【００３７】また、以上の説明においては、いずれも、
壁材１の裏面に予め断熱層３が層層されているものを例
に引いたが、壁下地２０に、先に断熱層３を積層して施
工しておき、断熱層３に壁材１（この場合は表面材２の
み）を積層して施工しても、ほぼ同様な結果が得られ
る。

【００３８】このように、断熱層３を予め壁下地に施工
する場合で、図２（ａ）に相当する層構成を実現しよう
とするときは、断熱層３を壁材の幅で、所定のピッチで
施工してもよいが、むしろ一面に施工するほうが実施が
容易である。図２（ｂ）や（ｃ）に相当する層構成を実
現しようとするときは、断熱層３を各々の断面形状にな
るよう切断し、所定のピッチで壁下地２０に施工しても
よいが、圧縮しやすい素材の断熱層３を一面に施工して
おき、壁材１（表面材のみ）を押し付けて施工すれば、
ほぼ、この断面形状を実現することができる。なお、図
２（ｂ）に相当する層構成を得ようとする場合、断熱層
３を凹部の深さ分のみ充填しておき、壁下地には予め一
面、もしくは所要部のみに断熱層３を施工しておき、壁
材１を施工してもよい。

【００３９】壁下地２０に、先に断熱層３を積層して施
工し、次に壁材１（表面材２のみか、もしくは凹部内に
のみ断熱層３を伴なう。）を積層して施工する方法は、
壁材１のいずれの断面形状、もしくは、上記した、いず
れの素材の断熱層３の場合にも適用可能である。

【００４０】本発明の断熱性壁材は、基本的には上記の
構成を有するものであるが、壁材１の表面材の外表面に
は、公知の手法による化粧が施されているものであって
もよい。代表的には、塗装、もしくはエンボスである
が、さらに、これらを組合わせたり、印刷を施したりし
てもよいし、転写やフィルムのラミネートを行なっても
よい。塗装した上に、アクリル樹脂フィルムやフッ素系
樹脂フィルムに印刷したものを貼ると、耐久性の点でも
優れたものが得られる。

【００４１】

【実施例】（実施例１）アクリル繊維製の不織布（旭化
成工業（株）製、商品名；シャレリアＣ−１０３０、目
付け量；３０ｇ／ｍ²）を準備し、下記の塗料組成物を
コンマコーターで塗布し、１２０℃で１分間乾燥させ、
その後、１５０℃の温度で発泡を行なわせ、膜厚１０ｍ
ｍの断熱層を形成した断熱性シートを得た。この断熱性
シートの熱伝導率は０．０３５ｋｃａｌ／ｍｈ℃であっ
た。

【００４２】（塗料組成物）・中空粒子・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１０部（外径；６μｍ、外壁；アクリロニトリル樹脂、松本油脂製薬（株）製、Ｆ−４０Ｅ、粒子の比重；０．１、固形分４０％）・マイクロカプセル型発泡剤・・・・・・・・・・・・・・・・・・５７部（外壁；アクリロニトリル樹脂、松本油脂製薬（株）製、Ｆ−５５、粒子の比重；固形分７０％）・バインダ樹脂・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１００部（中央理化（株）製、ＢＥ−９２０、固形分５０％）

【００４３】（実施例２）平均粒径２．２μｍのシリカ
粉末（水澤化学工業（株）製、商品名；ミズカシルＰ７
０７、嵩比重；０．１３ｇ／ｃｍ³）を透気度；１秒／
１００ｃｃのアクリル繊維製の不織布（旭化成工業
（株）製、商品名；シャレリアＣ−１０３０）のプレス
品で包装したものを、アルミパッケージフィルム内に入
れて１０ｔｏｒｒに真空引きした状態でヒートシール
し、断熱性シートを真空包装した。この真空包装された
断熱性シートは、厚みを２０ｍｍとしたときの熱伝導率
が０．０５ｋｃａｌ／ｍｈ℃であった。

【００４４】（実施例３）エタノール、水、および０．
０１モル／リットルのアンモニア水溶液とを混合して、
平均分子量４７０のテトラメトキシシランのオリゴマー
（コルコート株式会社製、商品名；メチルシリケート５
１）に、徐々に添加し、テトラメトキシシランのオリゴ
マー：エタノール：水：アンモニア水溶液＝１：１２
０：２０：２．１６（モル比）の混合比の反応溶液（＝
ゾル）を得た。得られたゾルを容器中に流し込み、室温
で静置してゲル化させ、ゲル状化合物を得た。

【００４５】得られたゲル状化合物を、温度；１８℃、
圧力；５５ｋｇ／ｃｍ²の二酸化炭素中でゲル内のエタ
ノールを二酸化炭素に置換する操作を３時間行なった
後、二酸化炭素の臨界条件である、温度；８０℃、圧
力；１６０ｋｇ／ｃｍ²として、超臨界乾燥を１０時間
行ない、溶媒を除去した。次に、この超臨界状態の雰囲
気に、疎水化処理剤として、ヘキサメチレンジシラザン
を０．３モル／リットルの割合で添加し、２時間かけ
て、疎水化処理剤を超臨界流体中に拡散させ、この超臨
界流体中にゲルを放置し、疎水化処理を施した。その
後、超臨界状態の二酸化炭素を流通した後に減圧し、ゲ
ル状化合物に含まれるエタノールと疎水化処理剤とを除
去した。

【００４６】以上の疎水化処理剤投入から減圧まで１５
時間を要した後、容器中のエアロゲルブロックを取出
し、このエアロゲルブロックを６枚重ね０．０５ｋｇ／
ｃｍ²の圧力で加圧して、各々のエアロゲルブロックを
接着して、厚み３０ｍｍのバルク状のエアロゲルを得
た。この状態での熱伝導率は０．０１ｋｃａｌ／ｍｈ℃
であった。

【００４７】得られた厚み３０ｍｍのエアロゲルを用
い、実施例２におけるのと同様にして真空包装した断熱
性シートを得た。

【００４８】（壁材の作成）珪酸カルシウムからなる無
機サイディング材の裏面に、実施例１〜実施例３の各々
の断熱性シートを、３０ｍｍの厚みに揃えて、裏面に積
層したものを建築物の外側に、無機サイディング材をお
もて側にして施工した。また、厚み１５ｍｍの石膏ボー
ドの裏面に、実施例１〜実施例３の各々の断熱性シート
を、３０ｍｍの厚みに揃えて、裏面に積層したものを建
築物の内側に施工した。いずれにおいても、断熱性は良
好であった。

【００４９】

【発明の効果】第１の発明によれば、金属もしくはセラ
ミックスを素材とする長尺板材からなる表面材の裏面
に、中空粒子または／および気泡を含む高分子バインダ
ーからなる断熱層が積層されて断熱性壁材が構成されて
いるので、壁下地に貼るのみで、断熱性壁が得られる断
熱性壁材を提供できる。第２の発明によれば、第１の発
明の効果に加え、断熱層が繊維質基材と積層されている
ため、断熱層が強靭で、かつ製造が容易であり、断熱層
の繊維質基材側の接着性が優れた断熱性壁材を提供でき
る。第３の発明によれば、表面材の裏面に、シリカもし
くはカーボンのエアロゲルからなる断熱層が積層されて
いるので、壁下地に貼るのみで、断熱性壁が得られ、か
つ断熱層が無機質で構成されているので、断熱層の防火
性が高い断熱性壁材を提供できる。第４の発明によれ
ば、第３の発明の効果に加え、断熱層が真空包装されて
構成されているため、より一層断熱性が優れ、かつ防湿
性の優れた断熱性壁材を提供できる。第５の発明によれ
ば、第１〜第４いずれかの発明の発明の効果に加え、施
工の際の断熱性壁材どうしを、長尺板材の長辺に沿った
両側面側を少しずつ重ねて施工することが容易で、また
断熱層が、長尺板材の少なくとも前記連結部を除いた部
分に形成された凹部に充填されているので、断熱層の圧
縮が起きにくい断熱性壁材を提供できる。第６の発明に
よれば、第１〜第４いずれかの発明における断熱層を、
まず、壁下地に施工し、その後、表面材を施工するの
で、壁下地の寸法や形状が変わっても施工が容易であ
り、出隅や入り隅への施工も容易である断熱性壁の工法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】壁材の裏面に断熱層を積層したものの図であ
る。

【図２】壁材の裏面に断熱層を積層したものの断面図で
ある。

【図３】気泡を含む高分子バインダからなる断熱層の断
面図である。

【図４】エアロゲルからなる断熱層の断面図である。

【図５】密封包装したエアロゲルからなる断熱層の断面
図である。

【符号の説明】

１壁材２表面材３断熱層４上部突起５下部突起６孔７繊維質基材

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属もしくはセラミックスを素材とする
長尺板材からなる表面材の裏面に、中空粒子または／お
よび気泡を含む高分子バインダーからなる断熱層が積層
されていることを特徴とする断熱性壁材。
【請求項２】金属もしくはセラミックスを素材とする
長尺板材からなる表面材の裏面に、繊維質基材の一方の
面に中空粒子または／および気泡を含む高分子バインダ
ーが積層された構造を有する断熱層が積層されているこ
とを特徴とする請求項１記載の断熱性壁材。
【請求項３】金属もしくはセラミックスを素材とする
長尺板材からなる表面材の裏面に、シリカもしくはカー
ボンのエアロゲルからなる断熱層が積層されていること
を特徴とする断熱性壁材。
【請求項４】金属もしくはセラミックスを素材とする
長尺板材からなる表面材の裏面に、断熱材が真空包装さ
れて構成された断熱層が積層されていることを特徴とす
る請求項３記載の断熱性壁材。
【請求項５】前記長尺板材の長辺に沿った両側面に連
結部を有しており、前記断熱層は、前記長尺板材の少な
くとも前記連結部を除いた部分に形成された凹部に充填
されることにより、積層されていることを特徴とする請
求項１〜４いずれか記載の断熱性壁材。
【請求項６】壁下地材の表面に、（１）中空粒子また
は／および気泡を含む高分子バインダーからなる断熱
層、（２）繊維質基材の一方の面に中空粒子または／お
よび気泡を含む高分子バインダーが積層された構造を有
する断熱層、（３）シリカもしくはカーボンのエアロゲ
ルからなる断熱層、もしくは、（４）シリカもしくはカ
ーボンのエアロゲルからなる断熱材が真空包装されて構
成された断熱層を施工し、その後、金属もしくはセラミ
ックスを素材とする長尺板材からなる表面材を前記断熱
層上に施工することを特徴とする断熱性壁の工法。