JP2001280029A

JP2001280029A - 断熱性金属ドア

Info

Publication number: JP2001280029A
Application number: JP2000100904A
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】従来の金属製ドアに、発泡性の硬質ウレタン
樹脂を注入する方式では、環境上の問題と断熱性の両方
をクリヤすることが困難であり、注入作業に時間がかか
っていた点を解消した金属性ドア材を提供することを課
題とする。【解決手段】ドア表面材２、裏面材２’の間に、断熱
層６として、（１）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、あるいは、
（２）さらに繊維質基材と積層したもの、（３）シリカ
もしくはカーボンのエアロゲルからなるもの、もしくは
（４）断熱材を真空包装したものを用いることにより、
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、建築物の出入口、
部屋から廊下等への出入口、もしくは部屋と部屋の間等
に設置され、特に、建築物の開口部、即ち、屋内〜屋外
間の出入口に適した断熱性金属ドアに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】建築物は、居住する人等を外界の降雨、
降雪、高温や低温等から遮蔽し、快適な環境を作るため
のものであるが、人等の出入りや採光のための開口部が
必要であり、開口して出入等を可能にし、かつ遮蔽性を
も維持する意味で、開閉可能な窓やドアが設けられてい
る。

【０００３】このうち、開口部のドアは、防犯上の観点
で強度がある素材で作ることが望ましく、また防火性も
備える必要があることから、金属で作られることが多
い。しかし、金属製のドアは、強度や防火性は充分ある
ものの、断熱性が不十分であるため、屋外の温度の変化
を屋内に伝えやすく、また、結露が生じることもあっ
た。

【０００４】一方、同じドアであっても、屋内、例え
ば、居間と台所との間等に設ける、キッチンドア等にお
いては、強度は不要で、また、必ずしも防火上の配慮も
必要なく、むしろ軽量で開け閉めが容易なものが望まれ
ることから、プラスチック製であり、間に発泡体を挟ん
だようなものが用いられている。

【０００５】このため、金属製ドアにおいても、内部に
発泡性の硬質ウレタン樹脂を注入して断熱性を高める試
みがなされたが、発泡した気泡内に、断熱性を高めるた
めにフロンガスが用いられていて、環境を考慮すると好
ましくなく、フロンガスの代替品として二酸化炭素を用
いる検討もなされたものの、断熱性が低く、実用性に乏
しかった。またドア内部に、発泡性の硬質ウレタン樹脂
を注入する作業は、金属製ドアの製造の各工程の中で
も、時間がかかる工程であり、製造上のネックともなっ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、従
来の金属製ドアに、発泡性の硬質ウレタン樹脂を注入す
る方式では、環境上の問題と断熱性の両方をクリヤする
ことが困難であった点、及び、発泡性の硬質ウレタン樹
脂を注入する作業に時間がかかっていた点を解消した金
属性ドア材を提供することを課題とする。

【０００７】

【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
ー層を金属製ドア内に断熱層として用いることにより、
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用いるこ
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用いることにより、解決さ
れる。

【０００８】第１の発明は、四辺形のドア枠材と、前記
ドア枠材の表裏に取り付けられたいずれも金属製のドア
表面材およびドア裏面材と、前記ドア枠材の四辺の外側
に取り付けられ、前記ドア表面材と前記ドア裏面材との
間を埋めるエッジ材とからなり、前記ドア表面材の内側
および前記ドア裏面材の内側の各々に、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金属ドアに関す
るものである。第２の発明は、四辺形のドア枠材と、前
記ドア枠材の表裏に取り付けられたいずれも金属製のド
ア表面材およびドア裏面材と、前記ドア枠材の四辺の外
側に取り付けられ、前記ドア表面材と前記ドア裏面材と
の間を埋めるエッジ材とからなり、前記ドア表面材と前
記ドア裏面材の間に、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金属ドアに関するものである。第
３の発明は、第１または第２の発明において、断熱層
が、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も
のであることを特徴とする断熱性金属ドアに関するもの
である。第４の発明は、第１または第２の発明におい
て、断熱層が、シリカもしくはカーボンのエアロゲルか
らなるものであることを特徴とする断熱性金属ドアに関
するものである。第５の発明は、第１または第２の発明
において、断熱層が、断熱材が真空包装されて構成され
たものであることを特徴とする断熱性金属ドアに関する
ものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は断熱性金属ドア１の一例を
示す正面図で、ドア１は、周縁より内側に破線で所在を
示す棒材３ａ、３ｂ、３ｃ、４ａ、および４ｂからなる
四辺形のドア枠材を有し、枠材の表面に、金属製のドア
表面材２が取り付けられ、枠材の裏面に、金属製のドア
表面材２’が取り付けられているものである。なお、符
号３ｂは、枠の上下のほぼ中央に左右に渡した枠の補強
具を示す。図１の例では、ドア表面材２には、さらに表
面に額５が取り付けられ、必要であれば、額５内に、別
の板状の装飾用小板が取り付けられていてもよい。これ
らは、いずれもドア表面の装飾である。なお、ドア裏面
材２’についても、同様な装飾を施してあってもよい。

【００１０】図２は、図１の断熱性金属ドア１を、Ａ−
Ａ線で切断した様子を示す断面図であり、図２（ａ）に
示すように、ドア表面材２、ドア裏面材２’、および枠
で囲まれる内部に、断熱層６ａ、および６ｂが固定され
ているものである。なお、断熱層は、図２（ａ）に示す
ように、内部の各所に一枚ずつ固定されていても、ある
いは図２（ｂ）に示すように、内部の各所に、２枚ず
つ、即ち、ドア表面材の内側と、ドア裏面材の内側の各
々に、固定されていてもよい。

【００１１】図３は、断熱性金属ドア１の隅の部分の構
造の詳細を示すもので、丁度、図１に示す断熱性金属ド
ア１の右上の隅に相当する。ここでは、断熱層６は省か
れている。棒材３ａと４ｂとは、嵌合、ビス止め、溶接
等の適宜な接合手段により接合され、その表裏に、ドア
表面材２、およびドア裏面材２’とが、やはり、適宜な
手段により、貼り付けられている。図３の断熱性金属ド
ア１の上部と右部の端面では、以上の加工のみでは、ド
ア表面材２、棒材３ａ、もしくは４ｂ、およびドア裏面
材２’が露出していて見苦しいため、エッジ材７および
８が、それぞれ、上部と右部の端面に、適宜な手段によ
り貼り付けられている。上側のエッジ材７の右端部と、
右側のエッジ材の上端部は、いずれも、ドア側が端部か
ら角度４５°に切除かれており、両エッジ材７および８
は、右上の隅で、隙間無く突合わせることができる。断
熱性金属ドア１の右上以外の隅においても、同様な加工
が施されている。

【００１２】断熱層６は、ドア表面材２、もしくはドア
裏面材２’のいずれかの内側に適宜な固定手段により、
固定されているか、ドア表面材２、およびドア裏面材
２’の双方の内側に固定されている。なお、以上の例で
は、ドア表面材２、およびドア裏面材２’とは、ドア枠
材をはさんで固定されているので、ドア枠材が熱伝導性
が高いと、ドア枠材の部分で表裏の熱伝導が起こるた
め、ドア枠材とドア表面材２の間、およびドア枠材とド
ア裏面材２’との間には、プラスチック製等のスペーサ
を介してもよい。

【００１３】本発明において、ドアの内側に積層される
断熱層６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）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】タイプ（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からなる断熱層は、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９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９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０．０２〜０．０５ｇ／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】タイプの２）の断熱層６は、繊維質基材１
０の一方の面に、上記の中空粒子または／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
１０中に含浸したものである。ただし、図４では、高分
子バインダー層９の全部が繊維質基材１０中に含浸した
ものを描いてある。

【００２５】繊維質基材１０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１０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／
１００ｃｍ³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１０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１１は、平滑化された面の近傍を、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てある。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１０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１０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５０〜１０
０℃程度とするのがよい。

【００２７】なお、使用する繊維質基材１０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１０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１０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】タイプの（３）の断熱層６は、シリカもし
くはカーボンからなるものである（図５）。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６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】タイプの（４）の断熱層は、図６に示すよ
うに、例えば、シリカもしくはカーボンのエアロゲルか
らなる断熱材６が、上下をガスバリア性シート１２およ
び１２’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（＝１ｍｍＨｇ）程度を仮定する
と、空気の平均自由行程は、５０μｍ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６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】本発明の断熱性金属ドアは、基本的には上
記の構成を有するものであるが、屋根材表面には、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。
一般的な化粧鋼板の場合、様々な下地処理の上に塗装が
してあるか、塗装した上に印刷、エンボス等が施されて
いるか、もしくは印刷等を施した化粧シート、好ましく
は、二層の積層体からなる化粧シートが貼ってある。勿
論、これら化粧の手段を組合わせてもよいし、印刷の代
わりに転写を行なってもよい。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の裏面に印刷した
ものを貼ると、耐久性の点でも優れたものが得られる。

【００３８】

【実施例】（実施例１）ポリエステル不織布（ユニセル
（株）製、ＢＴ１６１１Ｗ、目付量；７０ｇ／ｍ²、厚
み２２０μｍ）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１０ｍｍ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。得ら
れた断熱性シートをアルミニウム製のドアの内側に嵌め
込んでドアを作成したところ、熱貫流率は３．５ｋｃａ
ｌ／ｍ²℃であったが、断熱層を嵌め込まない場合の熱
貫流率は１０ｋｃａｌ／ｍ²℃であった

【００３９】（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％）

【００４０】（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。得られた断熱性
シートを実施例１と同様にして、ドアの内側に嵌め込ん
でドアを作成したところ、熱貫流率は１．８ｋｃａｌ／
ｍ²℃であったが、断熱層を嵌め込まない場合の熱貫流
率は１０ｋｃａｌ／ｍ²℃であった。また、断熱性シー
トの厚みを１５ｍｍとし、ドア表面材の内側と、ドア裏
面材の内側とにそれぞれ貼付け、さらに厚み μｍの
アクリル樹脂シートで被覆してドアとした場合にも、同
様な結果を得た。

【００４１】（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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。このときの膜厚は、２０ｍｍであり、
断熱性シートの熱伝導率は０．０４ｋｃａｌ／ｍｈ℃で
あった。得られた断熱性シートを用い、実施例１と同様
にしてドアを完成したところ、熱貫流率は１．８ｋｃａ
ｌ／ｍ²℃であったが、断熱層を嵌め込まない場合の熱
貫流率は１０ｋｃａｌ／ｍ²℃であった。また、断熱性
シートの厚みを１０ｍｍに落とし、表面を厚み１６０μ
ｍのアクリル樹脂フィルムで被覆しても、同様な結果を
得た。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、金属ドアの内
側に、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を積層したので、環境上の問題とな
り得る気体を含んでおらず、しかも断熱層の積層により
断熱性が付与され、そのための格別の長い時間を要する
ことが無く、断熱性の高い金属ドアを提供できる。請求
項２の発明によれば、金属ドアの表面材および裏面材の
内側に、それぞれ中空粒子または／および気泡を含む高
分子バインダーからなる断熱層を積層したので、ドアの
内側において、表裏で異なる部品等が挿入されるような
場合にも、いずれか一方の断熱層の形状を変更するのみ
で済み、その他の点については、請求項１の発明と同様
な効果を発揮する金属ドアを提供できる。請求項３の発
明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果に加
え、繊維質基材を介在させたことにより、断熱層の接着
性等、加工性を活かした断熱性の高い金属ドアを提供で
きる。請求項４の発明によれば、請求項１または請求項
２の発明の効果に加え、断熱層をエアロゲルで構成し
た、より断熱性の高い金属ドアを提供できる。請求項５
の発明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果
に加え、断熱層として、真空包装されたものを使用した
ので、さらに断熱性が高い金属ドアを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属ドアの正面図である。

【図２】金属ドアの断面図である。

【図３】金属ドアの隅の部分を示す図である。

【図４】中空粒子または／および気泡を含む断熱層の断
面図である。

【図５】エアロゲルで構成した断熱層の断面図である。

【図６】真空包装した断熱層の断面図である。

【符号の説明】

１金属ドア２ドア表面材（２’；ドア裏面材）３、４棒材断熱層５額６断熱材７、８エッジ材９高分子バインダ１０繊維質基材１１平滑化部分１２ガスバリア性シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】四辺形のドア枠材と、前記ドア枠材の表
裏に取り付けられたいずれも金属製のドア表面材および
ドア裏面材と、前記ドア枠材の四辺の外側に取り付けら
れ、前記ドア表面材と前記ドア裏面材との間を埋めるエ
ッジ材とからなり、前記ドア表面材の内側および前記ド
ア裏面材の内側の各々に、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金属ドア。
【請求項２】四辺形のドア枠材と、前記ドア枠材の表
裏に取り付けられたいずれも金属製のドア表面材および
ドア裏面材と、前記ドア枠材の四辺の外側に取り付けら
れ、前記ドア表面材と前記ドア裏面材との間を埋めるエ
ッジ材とからなり、前記ドア表面材と前記ドア裏面材の
間に、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
断熱性金属ドア。
【請求項３】断熱層が、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ものであることを特徴とする請求項
１または２記載の断熱性金属ドア。
【請求項４】断熱層が、シリカもしくはカーボンのエ
アロゲルからなるものであることを特徴とする請求項１
または２記載の断熱性金属ドア。
【請求項５】断熱層が、断熱材が真空包装されて構成
されたものであることを特徴とする請求項１または２記
載の断熱性金属ドア。