JP2001330193A

JP2001330193A - 断熱材

Info

Publication number: JP2001330193A
Application number: JP2000143798A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kawakami; 肇川上; Osamu Sugiyama; 杉山　　修; Masaki Iwasaka; 正基岩坂; Joji Adachi; 譲治安達; Kusuo Fujishita; 九州男藤下
Original assignee: NURU HOUSE KK; Kawakami Sangyo KK; Nissho Corp
Current assignee: NURU HOUSE KK; Kawakami Sangyo KK; Nissho Corp
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】常用のグラスウール断熱材の風合いや使い勝
手を維持し、一方で作業者に与える不快感や危険を除去
したうえ、これと同等以上の断熱性能を発揮し、しかも
折り曲げ可能であって、コスト面でも有利な、壁用の断
熱材を提供すること。【解決手段】プラスチック製で多数の突起を設けたキ
ャップフィルム１１、その突起の底面に貼り合わせた平
坦なバックフィルム１２、および突起の頂を連ねて貼り
合わせた平坦なライナーフィルム１３からなる三層構成
の気泡シート１をコルゲート状に屈曲させたものを中心
に置き、その底面をプラスチック製のベースシート２に
固定するとともに、頂面にもプラスチック製のカバーシ
ート３をのせる。気泡シート１ベースシート２およびカ
バーシート３に金属の薄層４を存在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として家屋、倉
庫、公共建築物、あるいは車両のような、建造物の壁に
埋め込んで使用する断熱材に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような建造物の壁に埋め込んで使
用する断熱材としては、一般に、グラスウールを板状に
成形し、場合により両面をアルミ蒸着フィルムで覆った
ものが使用されている。このグラスウール断熱材は、施
工に当たって適宜の寸法に裁断するか、またはあらかじ
め裁断されたものを、壁材の間に埋め込むことにより使
用されている。裁断や埋め込みの使い勝手自体は、あま
りよいものではない。

【０００３】しかも、グラスウール断熱材を裁断する
と、切り口からガラス繊維が露出したり、短片が散乱し
たりするため、それが作業者の皮膚に突き刺さって不快
感を与えるという問題があり、吸入されて肺に入る危険
もある。同様の問題は、家屋の取り壊しなどの場合にも
生じる。また、グラスウール断熱材は、ガラス繊維を接
着剤で固めるという製法に起因して、充填密度にムラが
生じやすく、それが断熱効果の場所によるバラツキを招
いていた。

【０００４】別の問題として、この種の断熱材が環境条
件によっては湿気を含みやすいということが挙げられ、
施工後に湿ると、断熱効果の急激な低下をみることがあ
る。

【０００５】一方、ポリエチレンのようなプラスチック
で製造した、多数の突起を設けたキャップフィルムに対
して、その突起の底面に平坦なバックフィルムを貼り合
わせた、いわゆる気泡シートが、緩衝材としても、また
断熱材としても、広い用途に使用されている。突起の頂
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。発明者等は、この種
の気泡シートを壁に埋め込む断熱材として使用すれば、
グラスウールの断熱材につきまとう上記の諸問題が解消
する、ということを期待して、気泡シートの積層材を試
作した。その性能を測定すると、断熱性は高く得られた
が、折り曲げが困難であり、輸送や保管に不利であるう
え、屈曲部に施工できないという弱点があり、またコス
トが高すぎて、通常の用途には使いきれないことがわか
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の基本的な目的
は、常用のグラスウール断熱材が抱える前記の諸問題を
解決し、その風合いや使い勝手を維持し、作業者に与え
る不快感や危険を除去したうえ、断熱性能を維持向上さ
せ、かつ、気泡シート積層材を用いた断熱材では果たせ
なかった折り曲げを可能にし、コスト面でも有利な、壁
用の断熱材を提供することにある。

【０００７】本発明のさらなる目的は、壁材を常用のタ
ッカーで取り付ける際にそれと同時に固定することがで
き、施工に便利な断熱材を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の基本的な目的を
達成する断熱材は、原理的には図１に示すように、多数
の突起を設けたプラスチック製のキャップフィルム（１
１）、その突起の底面に貼り合わせた平坦なプラスチッ
ク製のバックフィルム（１２）、および突起の頂を連ね
て貼り合わせた平坦なプラスチック製のライナーフィル
ム（１３）からなる三層構成の気泡シート（１）をコル
ゲート状に屈曲させ、コルゲートの底面をプラスチック
製のベースシート（２）に固定するとともに、コルゲー
トの頂面にもプラスチック製のカバーシート（３）をの
せて構成し、気泡シート（１）、ベースシート（２）お
よびカバーシート（３）の少なくとも１枚に、金属の薄
層（４）を存在させた構成を有する。

【０００９】

【発明の実施形態】気泡シートのもつコルゲート形状
は、その底面をベースシートに固定すれば保つことがで
き、カバーシートは単にコルゲートを覆うだけで足り
る。これは、図２に示すように、ベースシート（２）お
よびカバーシート（３）の幅を気泡シート（１）の幅よ
り大きくし、余剰の両縁をヒートシールその他の手段で
貼り合わせて袋状にすれば実現でき、カバーシートと気
泡シートとの固定を省略することができる。

【００１０】コルゲートの底面をベースシートに固定す
るだけでなく、頂面をカバーシートに固定すれば、形状
がいっそう安定した断熱材製品が得られる。この場合
は、両縁のヒートシールは不可欠ではなく、図３に示し
たように、ベースシート（２）およびカバーシート
（３）の一方または両方の幅を気泡シート（１）の幅よ
り大きくし（図示した例は両方とも大きくしたもの）、
余剰の両縁を自由縁（２１および３１）とすることがで
きる。自由縁の幅は、断熱材の用途にとって適切になる
ように決定する。通常は、一方は断熱材の厚さの１．２
倍以下、他方は２〜５倍の範囲から選べばよい。

【００１１】本発明の断熱材において、上記の自由縁を
もつ態様は、壁材を常用のタッカーと呼ばれる、コ字型
の釘を打ち付ける道具で取り付ける際に、壁板と同時に
断熱材を固定することができ、施工の能率がよく好都合
である。その状況は、一例を図４に示すとおりであっ
て、この場合は３枚の断熱材を重ねて、外壁材（５）と
内壁材（６）との間に埋め込むわけであるが、最も奥に
位置させる断熱材の自由縁を内壁材（６）と柱（７）と
の間に挟んで固定するには、自由縁の幅を、断熱材の厚
さに対し３倍またはそれ以上の、広いものにするとよい
ことがわかる。いうまでもなく、浅い位置に置かれる断
熱材は自由縁の幅が狭くて足り、むしろあまり広くない
ほうがよいことになる。

【００１２】一方、熱線を反射する目的で存在させる金
属の薄膜は、熱伝導による断熱性の低下を考えると、壁
や柱に接触していない方が好ましい。また、断熱材自体
を積層したとき、金属の薄膜同士が接触すると、接触し
た薄膜を通して熱が「短絡」するため、断熱効果が低下
して好ましくない。従って、このような場合は、ベース
シートおよびカバーシートの一方にだけ金属の薄膜を存
在させ、他方には存在させない断熱材を使用し、金属の
薄膜が存在する自由縁の幅を、ゼロないし断熱材の厚さ
未満の短いものとし、金属の薄膜が存在しない自由縁の
幅を長く、たとえば上記のように断熱材の厚さの２〜３
倍にして、後者で断熱材の固定を図るようにすることが
推奨される。図５は、そのような断熱材を施工した断熱
壁の例を示す。

【００１３】断熱材を構成する金属の薄層（４）は、金
属箔であってもよいし、プラスチックフィルム上に設け
た金属の蒸着層であってもよい。貼り合わせは一般に熱
融着によることが有利であるから、金属箔の場合も、他
のプラスチックシートに貼り合わせることを容易にする
ため、箔の少なくとも一方の面に融着性のあるプラスチ
ックの層を積層した形で使用すべきである。金属箔は少
なくとも１０μｍを超える厚さがあるのに対し、蒸着膜
は数１０Åの厚さでしかないから、後者は、空気に触れ
ていると長期の使用により酸化を受けて、機能を失う可
能性がある。従って、金属薄層として蒸着膜を採用する
場合は、その表面にプラスチック層、たとえば厚さ数μ
ｍのエポキシ樹脂コート層を存在させて、金属が直接空
気に触れないようにした構成が好ましい。

【００１４】金属の薄層をどの位置に、何枚存在させる
かによって、本発明の断熱材にはさまざまなバラエティ
があり得る。それらは、金属の薄層が存在する位置と、
その枚数で分ければ、つぎのようなものである。１）金属の薄層が１層・ベースシートおよびカバーシートのどちらか一方・気泡シートのバックフィルムおよびライナーフィルム
のどちらか一方２）金属の薄層が２層・ベースシートおよびカバーシートの両方・気泡シートのバックフィルムおよびライナーフィルム
の両方・ベースシートおよびカバーシートのどちらか一方と、
気泡シートのバックフィルムおよびライナーフィルムの
どちらか一方３）金属の薄層が２層・ベースシートおよびカバーシートの両方と、気泡シー
トのバックフィルムおよびライナーフィルムのどちらか
一方・ベースシートおよびカバーシートのどちらか一方と、
気泡シートのバックフィルムおよびライナーフィルムの
両方４）金属の薄層が４層・ベースシートおよびカバーシートの両方と、気泡シー
トのバックフィルムおよびライナーフィルムの両方一般に、金属の薄層は枚数を増やした方が断熱性能は高
いが、当然に製造工程が複雑になるとともに、コストが
高くなる。通常は２〜３枚あれば十分である。

【００１５】断熱材の用途によっては、結露を防止する
ため、ベースシートおよびカバーシートの少なくとも一
方に通気孔を多数設けて、呼吸することができるように
構成することが望ましい。

【００１６】断熱材が難燃性を要求される場合は、プラ
スチックに難燃剤を混練して使用することが好ましい。
難燃剤としては、これまでしばしば使用されてきたハロ
ゲン系のものでもよいが、近年の環境に対する配慮にか
んがみれば、ポリリン酸アンモニウムのようなリン酸系
のものや、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムな
どの含水物系のものが好ましい。

【００１７】本発明の断熱材の内部に存在する気泡シー
トは、そのコルゲートが、図示してきたようにサインカ
ーブを描くか、または、互いに逆方向を向いた半円弧が
連続する形状をもつことが好ましい。どちらの場合も、
図１にみるコルゲート形状の好適なサイクルＣと高さＨ
の比は、Ｃ／Ｈ＝１．５〜２．５の範囲にある。より好
ましくは、Ｃ／Ｈ＝約２である。

【００１８】気泡の寸法についていえば、図６におい
て、高さｈが７mm以上あることが望ましく、これは断熱
効果に関して経験的に判明したことである。一方、あま
り大きい高さは、それに伴って径を増大させなければな
らず、従って製造できる気泡の容積が過大になることか
ら、おのずから制限があり、実際上は１２mmが限界であ
る。気泡の内容積Ｖとしては、０．３cm³以上が欲し
く、これも経験的に知られたところである。気泡容積の
上限は８．５cm³付近にあり、これを超える大きさにな
ると、気泡の内部で空気の対流が起こって、断熱効果が
低下する。この数値は、理論的にも限界と考えられる。

【００１９】気泡の分布する密度は、高い方がよい。そ
れは、キャップフィルムとバックフィルムとで囲まれる
気泡の容積と、キャップフィルムとライナーフィルムと
で囲まれる気泡周囲の部分の容積との対比に関して、空
気の流動しやすさの点で、どちらかといえば後者の比率
を低めにした方が有利と考えられるからである。現実に
は、気泡シートの既存グレードにおいても、かなり高い
密度で、つまり図３における気泡の直径ｄに対するピッ
チｐが、比較的小さい比（ｐ／ｄ＝約１．１５）で気泡
が存在し、上記の容積の比がほぼ５０：５０であり、こ
れで足りる。

【００２０】

【実施例および比較例】低密度ポリエチレンを材料とし
て使用し、表１に示す、下記２種の三層構成気泡シート
を製造した。気泡の配置は、ともに千鳥である。

【００２１】表１グレードフィルム厚さ（μｍ）気泡キャップバックライナー直径mm 高さmm 密度％^* ＃４０Ｌ５０３５１５１０４５０＃６０Ｌ６０４５１５２０８５０＊気泡シートの面上で気泡部分が占める面積の割合別に、厚さ１２μｍのアルミ箔の両面にポリエチレンで
厚さ５μｍの層を設けた積層シートを用意した。これ
を、上記した気泡シートのライナーフィルムの上に、熱
ラミネートした（「Ａｌ箔積層材」という）。

【００２２】さらに、厚さ１２μｍのポリエステルフィ
ルムの一方の面にアルミ蒸着を行なって、厚さ８００Å
のアルミ層を設けた。アルミ蒸着をしてない他方の面に
はポリエチレンフィルムを積層し、厚さ５μｍのポリエ
チレン層を形成した（「Ａｌ蒸着シート」という）。同
じポリエステルフィルムにアルミ蒸着を施さず、ポリエ
チレンの積層を行なっただけのものも用意した（「非蒸
着シート」という）。

【００２３】上記の各材料を組み合わせて、本発明の断
熱材５種を下記の表２のとおり構成した。コルゲートの
高さは約２７ｍｍ、サイクルは約５０ｍｍである。

【００２４】表２断熱材気泡シートベースシートカバーシート１＃４０Ｌ単独Ａｌ蒸着シートＡｌ蒸着シート２＃４０Ｌ＋Ａｌ箔積層材Ａｌ蒸着シートＡｌ蒸着シート３＃６０Ｌ＋Ａｌ箔積層材Ａｌ蒸着シートＡｌ蒸着シート４＃６０Ｌ＋Ａｌ箔積層材非蒸着シートＡｌ蒸着シート５＃６０Ｌ＋Ａｌ箔積層材Ａｌ蒸着シート非蒸着シート各断熱材の構造を、図７のＡ〜Ｆに概念的に示す。Ａ＃４０ＬＢ＃６０ＬＣグラスウール断熱材Ｄ断熱材１〜３Ｅ断熱材４Ｆ断熱材５これらの断熱材について、熱貫流率の測定を行なって、
断熱性能を調べた。この試験は、得られた値が小さいほ
ど断熱性が高い。比較のため、＃４０Ｌ単独、＃６０Ｌ
単独、および在来のグラスウール断熱材についても測定
した。それらの結果を、下の表３に示す。

【００２５】表３区分断熱材サンプル厚さmm 熱貫流率W/m² ・K 比較例１＃４０Ｌ単独４７．１比較例２＃６０Ｌ単独７５．８比較例３グラスウール５０３．０実施例１１２７３．０実施例２２２７３．２実施例３３２７２．６実施例４４２７２．６実施例５５２７３．１本発明の実施例２は、厚さが在来のグラスウール断熱材
の半分ほどであるが、グラスウールと大差ない性能を示
しており、気泡の大きさや金属薄層の配置に関して好ま
しい実施例３は、やはり半分ほどの厚さで、グラスウー
ルより高い断熱性能を示している。

【００２６】

【使用例】断熱材５の層構成であって、ベースシートの
自由縁の幅をゼロ、カバーシートの自由縁の幅をそれぞ
れ８０mmまたは５０mmに選んだものを用意し、各１枚を
重ねて図４および図５に示すように、壁の断熱材として
埋め込む施工をした。断熱材の固定を内壁板の施工と同
時に行なうことができ、能率がよかった。断熱効果は、
在来の厚さ５０mmのグラスウール断熱材を使用した場合
より、明確に向上していた。

【００２７】

【発明の効果】本発明の断熱材は、建物の壁に常用され
ているグラスウール断熱材のような、チクチクする突き
刺し感や繊維を吸入する危険がなく、快適に安心して作
業ができる。壁の屈曲部分に沿わせて使用することも容
易である。

【００２８】断熱性能は、実施例のデータにみるとお
り、グラスウール断熱材の半分程度の厚さで、それと同
等またはそれをしのぐ高さを示すから、壁を厚くするこ
となく所望の断熱壁を得ることができる。いうまでもな
いが、壁を薄くできることは、外周の大きさが一定であ
れば建物や容器の内容積を大きく取れることを、また内
容積が一定であれば、外周を小さくできることを意味
し、経済的である。

【００２９】断熱材それ自体のコスト面でも、本発明の
断熱材は、気泡シートのコルゲート１層で構成している
から、気泡シートを多層積層した断熱材にくらべて有利
であり、グラスウール断熱材とも競争力がある。薄くて
も実用上十分な断熱性能を示すことを併せ考えれば、本
発明の断熱材は広い用途が期待できる。

【００３０】ベースシートおよびカバーシートの一方ま
たは両方を自由縁とした態様によれば、たとえば壁の形
成にあたり外壁と内壁の間に断熱材を埋め込む作業が、
タッカーを用いて内壁材を柱にステープル止めする作業
と同時に行なえ、施工が能率的で有利に実施できる。そ
のほかにも自由縁の存在は、この断熱材の使用に便宜を
与えることが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う断熱材の第一の態様について、
その構造を示す拡大縦断面図。

【図２】図１の断熱材の、Ａ−Ａ方向の断面図。

【図３】本発明に従う断熱材の第二の態様について、
その構造を示す、図２に対応する断面図。

【図４】第二の態様の断熱材を用いて断熱を行なう状
況を示す、壁の展開斜視図。

【図５】第二の態様に属する断熱材の、図４に示した
ものとは別の例を用いて断熱を行なう状況を示す、壁の
横断面図。

【図６】気泡シートのキャップフィルムとバックフィ
ルムで形成された気泡の各部を示す拡大図であって、Ａ
は平面図、Ｂは断面図。

【図７】実施例および比較例の断熱材の概念的な断面
図であって、Ａは＃４０Ｌ、Ｂは＃６０Ｌ、Ｃは在来の
グラスウール断熱材、Ｄは断熱材１〜３、Ｅは断熱材
４、Ｆは断熱材５の構造をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１気泡シート１１キャップフィルム１２バックフィルム１３ライナーフィルム２ベースシート２１自由縁３カバーシート３１自由縁４金属の薄層５外壁材６内壁材７柱ｄ気泡の直径ｈ気泡の高さｐ気泡のピッ
チＶ気泡の内容積ＣコルゲートのサイクルＨコルゲートの高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ３２Ｂ 27/32 Ｂ３２Ｂ 27/32 ＺＥ０４Ｂ 1/76 Ｅ０４Ｂ 1/76 Ｔ 1/80 1/80 Ｄ (72)発明者川上肇愛知県名古屋市中村区千成通２丁目50番地川上産業株式会社内 (72)発明者杉山修愛知県名古屋市中村区千成通２丁目50番地川上産業株式会社内 (72)発明者岩坂正基愛知県名古屋市中村区千成通２丁目50番地川上産業株式会社内 (72)発明者安達譲治東京都豊島区高田１−36−22 株式会社ヌルハウス内 (72)発明者藤下九州男東京都千代田区神田須田町２−５−２日祥株式会社内Ｆターム(参考） 2E001 DB05 DD01 DE01 FA03 GA06 GA15 GA22 GA23 GA24 GA47 HB01 HB04 HD11 HE07 KA03 LA12 3H036 AA09 AB02 AB18 AB26 AB32 AC03 AE13 4F100 AB01A AB01B AB01C AB10A AB10B AB10C AB33A AB33B AB33C AK01A AK01B AK01C AK04A AK04B AK04C AK06 AT00A AT00C BA03 BA04 BA05 BA06 BA10A BA10C BA13 CA08A CA08B CA08C DC11A DC11C DD02 DD02B DD12 DD12B DD22 DD22B EH66A EH66B EH66C GB07 JJ02 JL02 JM02A JM02B JM02C YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の突起を設けたプラスチック製のキ
ャップフィルム、その突起の底面に貼り合わせた平坦な
プラスチック製のバックフィルム、および突起の頂を連
ねて貼り合わせた平坦なプラスチック製のライナーフィ
ルムからなる三層構成の気泡シートをコルゲート状に屈
曲させ、コルゲートの底面をプラスチック製のベースシ
ートに固定するとともに、コルゲートの頂面にもプラス
チック製のカバーシートをのせて構成し、気泡シート、
ベースシートおよびカバーシートの少なくとも１枚に金
属の薄層を存在させた断熱材。
【請求項２】コルゲートの頂面を、その上にのせたカ
バーシートに固定した請求項１の断熱材。
【請求項３】ベースシートおよびカバーシートの一方
または両方に、金属の薄層を存在させたものである請求
項１または２の断熱材。
【請求項４】気泡シートのバックフィルムおよびライ
ナーフィルムの一方または両方に、金属の薄層を存在さ
せたものである請求項１または２の断熱材。
【請求項５】ベースシートおよびカバーシートの一方
または両方に、金属の薄層を存在させ、かつ、気泡シー
トのバックフィルムおよびライナーフィルムの一方また
は両方にも、金属の薄層を存在させたものである請求項
１または２の断熱材。
【請求項６】ベースシートおよびカバーシートの幅を
気泡シートの幅より大きくし、余剰の両縁を貼り合わせ
て袋状にした請求項１ないし５のいずれかの断熱材。
【請求項７】ベースシートおよびカバーシートの少な
くとも一方に通気孔を多数設けた請求項６の断熱材。
【請求項８】ベースシートおよびカバーシートの一方
または両方の幅を気泡シートの幅より大きくし、余剰の
両縁を自由縁とし、自由縁の幅を、一方は断熱材の厚さ
の１．２倍以下、他方は〜５倍の範囲からえらんだ請求
項１ないし５のいずれかの断熱材。
【請求項９】ベースシートおよびカバーシートの一方
に金属の薄膜を存在させ、他方には存在させない断熱材
であって、金属の薄膜が存在する自由縁の幅を、ゼロな
いし断熱材の厚さ未満とし、金属の薄膜が存在しない自
由縁の幅を、断熱材の厚さの３倍以上とした請求項８の
断熱材。
【請求項１０】プラスチックとしてポリエチレンを使
用し、金属の薄層が、アルミニウムの箔または蒸着層で
ある請求項１ないし９のいずれかの断熱材。
【請求項１１】プラスチックに難燃剤を混練してある
請求項１ないし９のいずれかの断熱材。
【請求項１２】気泡シートのコルゲートが、その断面
の中心線のピッチｐと高さｈの比ｐ／ｈ＝１．５〜２．
５の範囲にある正弦波またはそれに近似した曲線を描い
ている請求項１ないし９のいずれかの断熱材。