JP2004019277A - 建物の壁体構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】室内外間の断熱性を確保できるとともに、室内と壁体内との間で調湿可能な建物の壁体構造を提供すること。
【解決手段】本発明に係る建物の壁体構造３００は、内壁面材３３０と外壁面材との間に断熱材３６０が設けられたものである。この断熱材３６０は、ポリプロピレン２Ａ、セルロース、およびでんぷんを含む発泡材料１を、水４１によって発泡させた発泡体１００Ａから構成されている。この発泡材料１において、重量比で、セルロースの比率が最も大きくなっている。セルロースを含む断熱材３６０により、室内外間の断熱性を確保できるとともに、室内と壁体内との間で調湿ができる。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明に係る建物の壁体構造３００は、内壁面材３３０と外壁面材との間に断熱材３６０が設けられたものである。この断熱材３６０は、ポリプロピレン２Ａ、セルロース、およびでんぷんを含む発泡材料１を、水４１によって発泡させた発泡体１００Ａから構成されている。この発泡材料１において、重量比で、セルロースの比率が最も大きくなっている。セルロースを含む断熱材３６０により、室内外間の断熱性を確保できるとともに、室内と壁体内との間で調湿ができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建物の壁体構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、建物の壁体構造には、室内外の断熱性を確保するために断熱構造が設けられている。この断熱構造としては、外壁面材と内壁面材との間に空間を設け、この空間内に断熱材を挿入したものが一般的である（特開２０００−３２００３２号公報等参照）。この際、断熱材としては、コストや難燃性、軽量性等の取り扱い性に優れることから、グラスウールが多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、グラスウールは、例えば、湿気を吸収すると、この吸収した湿気を外部へ放出せずに、内部に保持する性質を有する。このため、高湿度の室内側から湿気がグラスウール側へ侵入すると、この湿気を吸収して壁体の内部で結露を起こすこととなり、カビ発生等の原因となり壁体の劣化に繋がる。
このため、例えば、室内側からグラスウール側へ湿気が移動するのを遮断するために、壁体構造において、室内外を仕切る内壁面材には、防湿シート等を設けた防湿構造が採用されている。
【０００４】
しかしながら、この場合には、室内と壁体内とが隔離されることになり、例えば、室内が壁体内よりも高温高湿の時には、内壁面材の室内側表面に結露が生じカビ等が発生するという問題があった。また、壁体内が室内よりも高温高湿の時には、壁体内に結露が生じるという問題があった。このため、壁体内と室内との間の調湿が求められている。
【０００５】
なお、このような問題は、例えば、パネル工法や、ユニット工法、在来工法等のその他の工法による建物の壁体構造において同様に発生していた。
【０００６】
本発明の目的は、室内外間の断熱性を確保できるとともに、室内と壁体内との間で調湿可能な建物の壁体構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る建物の壁体構造３００は、内壁面材３３０と外壁面材との間に断熱材３６０が設けられた建物の壁体構造であって、前記断熱材は、樹脂成分２Ａ、セルロース、およびでんぷんを含む発泡材料１を水４１によって発泡させた発泡体１００Ａから構成され、この発泡材料において、重量比で前記セルロースの比率が最も大きいことをを特徴とする。
【０００８】
ここで、樹脂成分としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（６ナイロン、６，６ナイロン等；ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸等の生分解性プラスチック等のプラスチックを挙げることができる。
また、セルロースとしては、廃棄用の紙等を原料として採用できる。
でんぷんとしては、コーンスターチや、甘藷でんぷん、馬鈴薯でんぷん、タピオカでんぷん、コメでんぷん、小麦粉でんぷん等の各種でんぷんを採用できる。なお、本発明の範囲には、セルロースと他の成分との重量比が、全原料中で最も大きくかつ同じとなる場合も含まれる。
【０００９】
また、断熱材を構成する発泡体としては、例えば、押出成形機により以下の手順で製造されたものを採用できる。すなわち、まず、押出成形機のシリンダ内に発泡材料と発泡用流体である水とを供給する。次に、このシリンダを加熱しながら、シリンダ内のスクリュで両原料を加圧しつつ混練し、この混練物をダイ側へ搬送する。このダイ側に搬送された混練物は、ダイから押出される際に急激に減圧されるため、凝縮していた水が爆発的に蒸発することにより、樹脂成分内にはセルが形成される。このようにして発泡体を製造し、その後、適宜裁断して、板状等の所定形状の発泡体を形成する。
【００１０】
本発明によれば、発泡体として構成された材料を壁体構造に採用するため、発泡体内部に形成されたセルにより、十分な断熱性能を確保でき、断熱材として十分に利用可能である。
また、セルロースを含有することにより、従来の樹脂発泡体に比べて、熱伝導率を小さくすることができ、断熱性能を向上できる。具体的には、セルロースは、繊維同士が水素結合によって強固に、かつ空間を持って絡み合い束になったものである。前述した押出成形での混練において、水を添加するため、この空間に水が入りこんだ混練物が高温・高圧下で押出成形されると、セルロース繊維間の水素結合が水の存在下で切断され繊維同士がバラバラになるとともに、水蒸気発泡により繊維が膨らんでセルが形成される。水蒸気が発泡することで、繊維間の空間にあった水分が蒸発し空間が形成される。水がなくなるため、水素結合は再度形成され空気を含んだ空間ができる。セルロースの表面は水素結合が取れることで、疎水性が優勢になり、樹脂とのなじみがよくなる。発泡時に約１６０〜２００℃の高温下にさらされることにより、樹脂は溶融し、セルロースの繊維の束を覆うようになる。水素結合が外れて繊維がバラバラになる、再度水素結合が形成され空気を含んだ空間ができる、樹脂がセルロース繊維を覆う、これらの３つの反応が競合的に起こり、成形物が形成されると、繊維同士の隙間に空気が閉じ込められ断熱性が向上することになる。
【００１１】
また、断熱材は、セルロースを含むことにより、湿度の高い時には水分を吸収し、湿度が低いときには水分を放出する調湿機能を有する。このため、例えば、内壁面材を透湿可能な材料等から構成することにより、室内と壁体内との間での調湿を行うことができる。従って、内壁面材の表面等での結露を防止して、壁体構造の耐久性を向上できる。また、調湿機能により、室内での居住性を向上できる。さらに、このように室内の湿度が維持されるため、室内側に露出する面材の表面が静電気を帯びにくくなり、塵埃等の付着による汚れを防止できる。
【００１２】
ここで、前記内壁面材の室内側には、室内に露出する透湿性面材３４０が設けられていることが好ましい。透湿性面材としては、紙クロスや、しっくいクロス等の透湿性のある面材を採用できる。
この場合には、室内と壁体内との間の透湿を実現できるため、室内と壁体内との湿度を一定に維持でき、発見しにくい壁体構造の内部の結露を確実に防止できる。
【００１３】
以上において、前記外壁面材の室外側には、透湿防水シート３２０が設けられていることが好ましい。ここで、透湿防水シートとしては、例えば、商品名「タイベック（デュポン社製）」等を採用できる。
この場合には、室内からの湿気は、断熱材に留まらずに透湿防水シートを介して室外側へ放散されるため、壁体構造の内部には結露が生じない。また、室外が屋外となる場合には、透湿防水シートにより、屋外からの雨水等の浸入を防止でき、壁体構造を保護できる。
【００１４】
以上において、前記断熱材は、厚さ寸法の異なる板状のものを複数種類備えていることが好ましく、この場合には、風土に合わせて、適度な断熱性能のものを採用でき、余分なコストがかからない。
【００１５】
以上において、前記樹脂成分は、ポリプロピレンであることが好ましい。
この場合には、他の樹脂成分に比べて、ポリプロピレンが加工性や、機械適性等に優れるため、このような構成とすれば発泡体から構成された断熱材を簡単に製造できる。
【００１６】
ここで、前記セルロースの粒度は、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲であることが好ましい。
セルロースの粒度が３０メッシュを通過しないものである場合には、十分な大きさのセルが形成された発泡体を構成できないという欠点がある。また、その粒度が４００メッシュを通過するものである場合には、原料供給や混練等における作業性が悪くなるという欠点がある。さらに、その粒度は、これらの効果をより一層高めることができることから、１７５メッシュを通過し、３２５メッシュを通過しない範囲がより好ましい。
【００１７】
また、前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して０．２重量部以上の酸化防止剤３，３Ａが添加され、この酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とが、重量比で、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２として混合された混合物であることが好ましい。
【００１８】
前記酸化防止剤の添加量を０．２％重量部未満とした場合には、製造された発泡体において、十分な耐久性を確保できない。また、酸化防止剤の配合を、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２の混合物としない場合にも、十分な耐久性を確保できない。
【００１９】
ここで、発泡体の形成において、水蒸気の爆発的な蒸発による樹脂成分の発泡の際に、セルロースを覆う樹脂成分は、発泡時の急激な圧力変化でマイクロクラックが形成されている可能性がある。マイクロクラック部分は、樹脂が切断されるため、酸素ラジカル等による酸化、還元反応を受けやすく樹脂が崩壊しやすい。このため、酸化防止剤を添加しない場合には、時間経過とともに、このマイクロクラックが拡がり、発泡体自身の崩壊を招くおそれがある。このため、前記酸化防止剤を添加することにより、マイクロクラックの成長を抑制できる。
【００２０】
以上において、前記樹脂成分には、難燃性を付与する必要があるならば、この樹脂成分１００重量部に対して５重量部の難燃剤３，３Ａが添加されていることが好ましい。さらに、前記難燃剤は、リン系、ブロム系、塩素化パラフィン、および三酸化アンチモンのうちの少なくともいずれかを含むことがより好ましい。このような構成とすれば、製造された発泡体に十分な難燃性を付与できる。
【００２１】
リン系難燃剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、２ − エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリアリルホスフェート、その他芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル類、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスβ−クロロプロピルホスフェート、その他含ハロゲンリン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル類、ポリリン酸アンモニウム／アミド、その他ポリリン酸塩、赤リン酸、リン−窒素複合系等を採用できる。
【００２２】
ブロム系難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＡ）、ＴＢＡ − エポキシオリゴマー／ポリマー、ＴＢＡ − カーボネートオリゴマー、ＴＢＡ − ビス（２，３ − ジブロモプロピルエーテル）、ＴＢＡ − ビス（アリルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＳ（ＴＢＳ）、ＴＢＳ − ビス（２，３ − ジブロモプロピルエーテル）、ヘキサブロモベンゼン（ＨＢＢ）、ペンタブロムトルエン、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）、デカブロモジフェルニルオキサイド（ＤＢＤＰＯ）、オクタブロモジフェニルオキサイド（ＯＢＤＰＯ）、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）、トリス（トリブロモフェノキシ）トリアジン、臭素化ポリスチレン、オクタブロモトリメチルフェニルインダン、ペンタブロモベンジルアクリレート、ポリジブロモフェニレンオキサイド、ビス（トリブロモフェノキシエタン）を採用できる。
【００２３】
以上において、前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して０．２〜０．５重量部の範囲の脂肪酸アミド系滑剤３が添加されている構成を採用できる。
脂肪酸アミド系滑剤の添加量を、０．２重量部未満とした場合には、緻密なセルが形成された発泡体を構成できず、０．５重量部よりも多く添加した場合には、十分に発泡しない欠点がある。
このような脂肪酸アミド系滑剤を用いることにより、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できる。また、脂肪酸アミド系滑剤を用いることにより、空気中の水分を吸収し発泡体自身が調湿する機能を有し、発泡体の帯電を防止でき、これにより塵埃の吸着を防止できる。
【００２４】
また、前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して１〜２重量部のタルク３Ａが添加されている構成も採用できる。
タルクの添加量を、１重量部未満とした場合には、緻密なセルが形成された発泡体を構成できず、２重量部よりも多く添加した場合には、十分に発泡しない欠点がある。このようなタルクを滑剤として用いることにより、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る建物を示す図である。
建物２００は、図１に示すように、二階建ての建物であり、基礎２１０上に構成された建物本体２２０と、この建物本体２２０の上に屋根パネルを配置して形成された勾配屋根２３０とを備える。
【００２６】
建物本体２２０は、予め工場で製造され規格化された壁パネルを複数個、建築現場で接着等により接合して本発明に係る壁体構造を構成する、いわゆる木質パネル工法によるものである。なお、勾配屋根２３０も同様にして、パネル工法により構成されている。
【００２７】
図２は、壁体構造を構成する壁パネル３００を示す縦断面図である。
壁パネル３００は、図２を参照すれば、枠状の芯材（図示略）の室内外側面に貼付される一対の合板３１０と、一対の合板３１０のうちの室外側（屋外側）の合板３１０Ａに貼付される透湿防水シート３２０と、一対の合板３１０のうちの室内側（屋内側）の合板３１０Ｂに設けられる内壁面材としての石膏ボード３３０とを備える。
【００２８】
また、透湿防水シート３２０の室外側面には、図示を省略するが、所定の胴縁を介して、外壁面材としてのサイディングボードが設けられている。
石膏ボード３３０の室内側面には、透湿性を有する透湿性面材である紙クロス様のしっくいクロス３４０が貼付され、このしっくいクロス３４０は、室内に露出している。
一対の合板３１０の内部には、室内側の合板３１０Ｂに接する空気層３５０と、この空気層３５０に接し、かつ室外側の合板３１０Ａ側に設けられた断熱材３６０とが設けられている。
【００２９】
一対の合板３１０を構成する室外側の合板３１０Ａは、例えば、厚さ寸法が５．５ｍｍとして形成されたものを採用でき、また、室内側の合板３１０Ｂは、厚さ寸法が４．０ｍｍとして形成されたもの等を採用できる。
透湿防水シート３２０は、透湿性および防水性を有するシートであり、本実施形態では、オレフィン系樹脂を基剤とするデュポン社製のタイベック（商品名）を採用している。
石膏ボード３３０は、例えば、厚さ寸法が１２．５ｍｍとして形成されたものを採用できる。空気層３５０は、例えば、厚さ方向の寸法が６ｍｍ〜３５ｍｍ程度の空間として構成できる。
また、断熱材３６０は、寒冷地用（例えば、Ｉ地域用）等の風土に合わせて、例えば、厚さ寸法が７５ｍｍの板状のものを採用できる。また、その他、例えば、５０ｍｍや１００ｍｍ等の異なる厚さ寸法の板状のものなど複数種類を備えている。
【００３０】
次に、断熱材３６０を構成する発泡体１００Ａについて説明する。
図３は、発泡体１００Ａを模式的に示す斜視図である。
図４は、発泡材料１を用いて発泡体１００Ａを製造するための押出成形機１１を模式的に示す図である。
発泡体１００Ａは、図３に示すように、発泡用流体である水を用いて、熱可塑性樹脂を含む発泡材料１を発泡させることにより、内部に空隙（セル）が形成された発泡体でり、所定寸法の板状に形成されている。
【００３１】
図４に示すように、発泡材料１は、主成分となる基剤２と、添加剤３とを含有する。基剤２は、樹脂成分である粉体状のポリプロピレン（ＰＰ）２Ａを３５重量部と、コーンスターチを３０重量部と、不良品とされた廃棄用の切手等を含むセルロースからなる紙を３５重量部とを含有し、セルロースの比率が重量比で最も大きくなっている。ポリプロピレン２Ａは、その融点が１６０℃のものである。なお、ポリプロピレン２Ａは、粉体以外のペレット状等のその他の形状でもよい。
【００３２】
前記コーンスターチおよび紙は、混合された後にペレット状に加工された粒状混合物としての紙粒２Ｂとして構成されている。紙粒２Ｂを構成する紙は、ボールミル等の各種粉砕機により粉砕され、ＪＩＳ標準の篩を用いて手動または自動で篩別されたものである。紙の粒度は、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲となっている。
【００３３】
添加剤３は、酸化防止剤と、リン−窒素複合系難燃剤と、脂肪酸アミド系滑剤とを含有する。添加剤３を構成するこれらの３つの成分は、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、下記の配合で添加されている。
・酸化防止剤：０．２重量部
・リン−窒素複合系難燃剤：５重量部
・脂肪酸アミド系滑剤：０．５重量部
【００３４】
また、前記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤と、ホスファイト系酸化防止剤とを含有する混合物として構成されている。これらの２成分は、重量比で、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２となっている。
【００３５】
次に、発泡体１００Ａを製造する機械である押出成形機について説明する。
押出成形機１１は、図４に示すように、発泡材料１が供給される原料タンク２０と、サイロ３０と、流体タンク４０と、シリンダ５０と、ヒータ６０と、シリンダ５０内に配置されるスクリュ７０と、ダイ８０と、ベルトコンベア９０と、ダイ８０の温度を１６０℃〜２２０℃の範囲に調整する調温装置１００とを備える。
【００３６】
原料タンク２０は、発泡材料１を構成する原料を収容するものであり、ポリプロピレン２Ａを収容する第１タンク２１と、紙粒２Ｂおよび添加剤３を収容する第２タンク２２とを備える。
【００３７】
サイロ３０は、原料タンク２０から供給された各原料２Ａ，２Ｂ，３を一時的に収容し、予め設定された所定量の各原料２Ａ，２Ｂ，３をシリンダ５０内へ自動的に供給するものである。このサイロ３０は、配管３０Ａを介して第１タンク２１に接続された第１サイロ３１と、配管３０Ｂを介して第２タンク２２に接続された第２サイロ３２とを備える。
【００３８】
第１サイロ３１は、ポリプロピレン２Ａを一時的に収容し、このポリプロピレン２Ａをシリンダ５０内へ供給するものであり、すり鉢状にテーパが形成されたサイロ本体３３と、このサイロ本体３３の側面部分３３Ａを、間欠的に殴打して振動させる振動機構３４とを備える。なお、ポリプロピレン２Ａは、比較的流動性が高いため、振動機構３４を設けない構成も可能である。
【００３９】
振動機構３４は、モータ３４１と、このモータ３４１に取り付けられたカム３４２とを備え、モータ３４１の駆動に応じてカム３４２が回転し、このカム３４２の先端３４２Ａが、サイロ本体３３の側面部分３３Ａを周期的に殴打する。これにより、サイロ本体３３の側面部分３３Ａが振動するので、仮に、サイロ本体３３内でポリプロピレン２Ａ同士が固着していても、これらの固着が解放され、ポリプロピレン２Ａは、すり鉢状のテーパに沿って落下し、シリンダ５０側へ移動することになる。
【００４０】
第２サイロ３２は、紙粒２Ｂと添加剤３とを一時的に収容して、これらの原料２Ｂ，３をシリンダ５０内へ供給するものであり、前述したものと同じサイロ本体３３および振動機構３４を備える。
【００４１】
流体タンク４０は、発泡用流体である水４１を収容し、サイロ３０とスクリュ７０との間の経路に接続された配管４０Ａを介して、この水４１をシリンダ５０内へ供給するものである。
【００４２】
シリンダ５０は、サイロ３０から供給された発泡材料１、および、流体タンク４０から供給された水４１を収容する中空箱形のものであり、シリンダ本体５１と、このシリンダ本体５１の図２中左側に位置する排出部５２とを備える。
【００４３】
シリンダ本体５１には、図示を省略するが、原料１，４１の混練物である混練材料Ａを排出する楕円形状の開口部と、この開口部の上下側に２つずつ合計４つのボルト孔とが形成されている。
排出部５２には、前記開口部および４つのボルト孔を露出するとともに、ダイ８０の一部が嵌合される図示しない嵌合孔が形成されている。
【００４４】
ヒータ６０は、シリンダ５０の６箇所５０Ａ〜５０Ｆをそれぞれ独立して加熱するものであり、シリンダ５０の各箇所５０Ａ〜５０Ｆに取り付けられる６つのヒータ本体６１（６１Ａ〜６１Ｆ）と、これらの６つのヒータ本体６１（６１Ａ〜６１Ｆ）の温度をそれぞれ制御する制御部６２とを備える。
【００４５】
具体的には、シリンダ５０の６箇所５０Ａ〜５０Ｆは、図４中の右側から順番に以下のように、６段階に温度設定がなされている。なお、温度設定は、使用する原料、原料中の含水率、気象条件等により異なる。
（１）第１箇所５０Ａ：８０℃（初期温度）
（２）第２箇所５０Ｂ：１４５℃
（３）第３箇所５０Ｃ：１８５℃
（４）第４箇所５０Ｄ：１７５℃
（５）第５箇所５０Ｅ：１７０℃
（６）第６箇所５０Ｆ：２３０℃（最終温度）
なお、ヒータ本体６１には、各箇所５０Ａ〜５０Ｆの設定温度、および実測した温度が表示されるようになっている。
【００４６】
スクリュ７０は、シリンダ５０内に供給された発泡材料１および水４１を混練し、この混練材料Ａを搬送して、シリンダ５０の排出部５２を介して外部へと排出するものであり、２本のスクリュ本体７１，７２と、これらの２本のスクリュ本体７１，７２を回転する駆動部７３とを備え、２軸構造となっている。
【００４７】
２本のスクリュ本体７１，７２は、シリンダ５０内において、互いに略平行となるように隣接して配置される。２本のスクリュ本体７１，７２には、それぞれねじ山７１Ａ，７２Ａが形成されている。これらのねじ山７１Ａ，７２Ａは同じ方向を向いている。
駆動部７３は、互いに近接する方向に２本のスクリュ本体７１，７２を回転させるものである。
従って、混練材料Ａが供給されたシリンダ５０内において、２本のスクリュ本体７１、７２が駆動部７３の駆動により同一方向に回転すると、混練材料Ａは、ねじ山７１Ａ，７２Ａによって、排出部５２側へと搬送される。
【００４８】
ダイ８０は、シリンダ５０の排出部５２から排出された混練材料Ａに空隙を形成して発泡体Ｂを構成する機能と、この発泡体Ｂを成形する機能とを有する金属製の部材であり、４つの部材で構成される第１ブロック８１と、この第１ブロック８１の排出側に取り付けられる第２ブロック８３とを備える。
【００４９】
第１ブロック８１は、搬送された混練材料Ａに空隙を生じさせて発泡体Ｂを構成するものである。第１ブロック８１を構成する４つの部材のうち、図中の右端側部分は、排出部５２の前記嵌合孔に嵌合される部分であり、図中の左端側部分には、混練材料Ａを押出すための図示しない複数の小孔が形成されている。
【００５０】
第２ブロック８３は、第１ブロック８１の図中の左端側部分に取り付けられる板状の基部８３１と、この基部８３１に形成された中空で、かつ押出方向にある程度の長さを有する箱形の成形部８３２とを備え、発泡体Ｂを所定の断面形状に成形するものである。
【００５１】
ベルトコンベア９０は、ダイ８０を構成する第２ブロック８３の射出側開口部８３２Ｂから排出された発泡体Ｂを搬送するとともに、この発泡体Ｂの粗切りを行うものである。
【００５２】
図示を省略するが、ベルトコンベア９０の搬送経路には、製品の厚さを調整するプレスローラと、粗切りカッタとが設けられている。この粗切りカッタは、ベルトコンベア９０のコンベア速度によって製品の幅の調整を行うものであり、発泡体Ｂを冷却する冷却ファンと、発泡体Ｂを裁断する裁断装置とが設けられている。これらの装置により、発泡体Ｂは、最終製品である断熱材として構成された後に所定の箱等に保管され、使用される。
【００５３】
次に、発泡体１００Ａの製造手順について説明する。
＜１＞各振動機構３４によって、サイロ本体３３の側面部分３３Ａをカム３４２の先端で叩きながら、第１サイロ３１から所定量のポリプロピレン２Ａを、また、第２サイロ３２から所定量の原料２Ｂ，３をシリンダ５０内に供給する。一方、流体タンク４０から所定量の水４１を、スクリュ７０とサイロ３０との間の原料供給経路に供給する。
【００５４】
＜２＞シリンダ５０内のスクリュ７０の部分に供給された各原料２Ａ，２Ｂ，３および水４１は、スクリュ７０の回転によって混練され、混練材料Ａとなってダイ８０側へと搬送される。この際、ポリプロピレン２Ａは、ヒータ６０によって加熱され、融点である１６０℃以上となった時、すなわち、第３箇所５０Ｃ以降の位置に運ばれた時に完全に溶融する。その他の原料２Ｂ，３は、溶融したポリプロピレン２Ａに均一に分散される。
【００５５】
＜３＞一方、水４１は、ヒータ６０によって加熱されるが、シリンダ５０の第１箇所５０Ａが８０℃に設定されているため、この第１箇所５０Ａの位置では、完全には気化されず、その殆どが液体のままである。その後、第２箇所５０Ｂ以降の位置では気化温度以上に加熱され気化して水蒸気となることになるが、シリンダ５０と、後から搬送される原料と、ダイ８０との間での加圧雰囲気により、凝縮することになる。これにより、水蒸気と液体とが混合された状態の水が混練材料Ａに含まれることになる。
【００５６】
＜４＞スクリュ７０の回転によって、シリンダ５０から排出された混練材料Ａは、調温装置１００で所定温度に調整されつつ、第１ブロック８１に形成された前記複数の小穴から、複数の細長い形状として押し出される。この際、前記小穴を通過した細長い形状の混練材料Ａは、急激に減圧されて爆発的に発泡し、前記複数の小穴に応じた複数の細長い発泡体Ｂとなり、これらは互いに隙間無く密着して一体化する。
【００５７】
＜５＞この一体化された発泡体Ｂは、第２ブロック８３を構成する成形部８３２内に供給され、ベルトコンベア９０側に搬送される際に、断面矩形の板状に形成され、外部へ押し出される。
【００５８】
＜６＞押し出されて板状に連続する発泡体Ｂは、ベルトコンベア９０によって搬送され、適宜、裁断されて発泡体１００Ａとなる。
【００５９】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）発泡体１００Ａを構成材料として採用したので、発泡体１００Ａ内のセルにより十分な断熱性能を確保でき、断熱材３６０として十分に機能する。この際、発泡体１００Ａの原料としてセルロースを含むため、従来の樹脂発泡体に比べて、熱伝導率を小さくすることができ、断熱性能を向上できる。具体的には、セルロースは、繊維同士が水素結合によって強固に、かつ空間を持って絡み合い束になったものである。前述した押出成形１１での混練において、水を添加するため、この空間に水が入りこんだ混練物が高温・高圧下で押出成形されると、セルロース繊維間の水素結合が水の存在下で切断され、繊維同士がバラバラになるとともに、水蒸気発泡により繊維が膨らんでセルが形成される。水蒸気が発泡することで、繊維間の空間にあった水分が蒸発し空間が形成される。水がなくなるため、水素結合は再度形成され空気を含んだ空間ができる。セルロースの表面は水素結合が取れることで、疎水性が優勢になり、樹脂とのなじみがよくなる。発泡時に約１６０〜２００℃の高温下にさらすことにより、樹脂は溶融し、セルロースの繊維の束を覆うようになる。水素結合が外れて繊維がバラバラになる、再度水素結合が形成され空気を含んだ空間ができる、樹脂がセルロース繊維を覆う、これらの３つの反応が競合的に起こり、成形物が形成されると、繊維同士の隙間に空気が閉じ込められ断熱性が向上することになる。
【００６０】
（２）断熱材３６０がセルロースを含むことにより、湿度の高い時には水分を吸収し、湿度が低いときには水分を放出する調湿機能を有する。このため、室内と壁パネル３００内との間での調湿を行うことができる。従って、壁パネル３００内やしっくいクロス３４０の室内面等での結露を防止して、壁パネル３００を含む建物２００の壁体構造の耐久性を向上できる。
【００６１】
（３）また、前述した調湿機能により、放射効果によって夏季においては、室内の居住者が涼しく感じることができる等、室内での居住性を向上できる。
さらに、このように室内の湿度が維持されるため、室内側に露出するしっくいクロス３４０の表面が静電気を帯びにくくなり、表面への塵埃等の付着による汚れを防止できる。
【００６２】
（４）しっくいクロス３４０を採用したので、室内と壁パネル３００内との間での透湿を実現できるため、室内と壁パネル３００内との湿度を一定に維持でき、発見しにくい壁パネル３００内部の結露を確実に防止できる。
【００６３】
（５）透湿防水シート３２０を採用したので、室内からの湿気が断熱材３６０に留まらずに室外、つまり屋外へと放散できる。このため、壁パネル３００内での結露発生を防止できる。また、屋外からの雨水等の浸入を防止できて、壁パネル３００を保護できる。
【００６４】
（６）断熱材３６０には、厚さ寸法の異なるものを複数種類備えたので、寒冷地や温暖の地等の各地の風土に合わせて、適度な厚さ寸法に換えることができ、余分なコストがかかることを防止できる。
【００６５】
（７）発泡体１００Ａを構成する樹脂成分をポリプロピレン２Ａとしたので、ポリプロピレンが加工性や機械適性等に優れることから、発泡体１００Ａを簡単に製造できる。
【００６６】
（８）セルロースおよびでんぷんを紙粒２Ｂとして構成したので、それぞれ別々とする場合に比べて、押出成形機１１を構成するシリンダ５０内への供給をスムーズに行うことができ、作業性が向上する。
【００６７】
（９）原料であるセルロースを、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲の粒度としたので、十分な大きさのセルを形成できるとともに、原料供給時等の作業性を確保できる。
【００６８】
（１０）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、酸化防止剤を０．２％重量部添加し、かつ、酸化防止剤の配合をフェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２の混合物としたので、発泡体１００Ａに十分な耐久性を確保できる。
【００６９】
（１１）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、リン−窒素複合系の難燃剤を５重量部添加したので、発泡体１００Ａに十分な難燃性を付与できる。
【００７０】
（１２）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、脂肪酸アミド系滑剤を０．５重量部添加したので、緻密なセルを有し、かつ十分に発泡した発泡体１００Ａを効率よく製造できる。また、脂肪酸アミド系滑剤を添加することにより、空気中の水分を吸収して発泡体１００Ａ自身が調湿する機能を有し、発泡体１００Ａの帯電を防止でき、これにより塵埃の吸着を防止できる。
【００７１】
（１３）発泡体１００Ａにより構成される断熱材としての柔軟性は、一般的なポリスチレンフォームの圧縮強度が２ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１９６ＭＰａに相当）であり、一方、本発明に係る発泡体１００Ａは、０．２ｋｇｆ／ｃｍ２（０．０１９６ＭＰａに相当）である。このため、ポリスチレンフォームは、枠材の間に挿入する場合に隙間等が生じやすく困難であるが、発泡体１００Ａは、＋２ｍｍ程度でも入れられ、断熱欠損がなくなる。
【００７２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の第２実施形態に係る建物の壁体構造は、前記第１実施形態に係る建物の壁体構造とは、その断熱材の構成が相違している。すなわち、第２実施形態に係る断熱材を構成する発泡体１００Ｂ（図１）は、前記第１実施形態の断熱材を構成する発泡体１００Ａとは、配合の一部が相違している。このため、第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００７３】
発泡体１００Ｂは、前記第１実施形態と同じように、押出成形機１１を用いて発泡材料１Ｘを水４１により発泡させて製造できる。発泡材料１Ｘは、主成分となる前記基剤２と、前記添加剤３とは配合が異なる添加剤３Ａとを含有する。
【００７４】
添加剤３Ａは、前記第１実施形態と同じ配合である酸化防止剤と、塩素化パラフィンからなる難燃剤と、タルクとを含有する。添加剤３Ａを構成するこれらの３つの成分は、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、下記の配合で添加されている。
・酸化防止剤：０．２重量部
・塩素化パラフィンからなる難燃剤：５重量部
・タルク：２重量部
【００７５】
本実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）〜（９）と同様の効果に加えて、以下のような効果がある。
（１３）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、塩素化パラフィンからなる難燃剤を５重量部添加したので、発泡体１００Ｂに十分な難燃性を付与できる。
【００７６】
（１４）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、タルクを２重量部添加したので、緻密なセルを有し、かつ十分に発泡した発泡体１００Ｂを構成できる。
【００７７】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、樹脂成分としてポリプロピレン２Ａを採用したが、これには限定されず、ポリエチレンやポリエチレンテレフタレート、生分解性プラスチック等のその他の樹脂成分であってもよい。
【００７８】
本発明の壁体構造をパネル工法による建物の壁パネル３００として構成したが、これに限らず、例えば、在来工法や、ユニット工法等のその他の工法により構成される壁体構造にも採用できる。
【００７９】
透湿性面材としては、しっくいクロスを採用したが、これに限らず、その他の紙クロス等の透湿性を有する面材を採用できる。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状、寸法、配合、用途等は、本発明の目的を達成できる範囲で、他の構造等としてもよい。
【００８０】
【実施例】
以下、本発明に係る壁パネルを備える建物および壁パネルについて、実施例および比較例を挙げて説明する。
（１）建物および壁体構造の保温性試験
＜実施例１−１＞
壁パネルとして、図５に示すように、室内側から、下記の（１）から（６）の順に構成した壁パネルＸ１を採用した。なお、しっくいクロス３４０は、結果に影響しないと考えられることから設けなかった。
（１）石膏ボード３３０：１２．５ｍｍ
（２）室内側の合板３１０Ｂ：４．０ｍｍ
（３）空気層３５０：６．０ｍｍ
（４）断熱材３６０（ＭＷシスター）：５０．０ｍｍ
（５）室外側の合板３１０Ａ：５．５ｍｍ
（６）透湿防水シート３２０（タイベック；デュポン社製）
【００８１】
また、建物を構成する壁パネルＸ１以外の構成は、下記の通りとした。
・屋根：壁パネルＸ１と同様の構成であって、ＭＷシスターの厚み寸法が１００ｍｍのパネル
・床：壁パネルＸ１と同様の構成のもの
・窓：アルミペアガラスサッシ
・気密：５ｃｍ２／ｍ２
【００８２】
＜比較例１−１＞
壁パネルとして、図６に示すように、室内側から、下記の（１）から（８）の順に構成した壁パネルＹ１を採用した。
（１）ビニールクロス４０１
（２）石膏ボード４０２：１２．５ｍｍ
（３）室内側の合板４０３：４．０ｍｍ
（４）防湿シート４０４
（５）断熱材（グラスウール）４０５：５０．０ｍｍ
（６）空気層４０６：３１．０ｍｍ
（７）室外側の合板４０７：５．５ｍｍ
（８）透湿防水シート（タイベック；デュポン社製）４０８
【００８３】
また、建物を構成する壁パネルＹ１以外の構成は、下記の通りとした。
・屋根：壁パネルＹ１と略同様の構成であって、グラスウール４０５の代わりに厚さ寸法５５ｍｍのロックウールを含むパネル
・床：壁パネルＹ１と同様の構成のもの
・窓：アルミペアガラスサッシ
・気密：５ｃｍ２／ｍ２
【００８４】
これらの実施例１−１および比較例１−１の建物について、それぞれの熱損失係数（Ｑ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。また、各建物を構成する壁パネルＸ１，Ｙ１について、熱貫流率（Ｋ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。これらの結果を表１に示す。
なお、Ｑ値は、住まいの保温性能を示すめやすとなる値であり、値が小さいほうが建物から熱が逃げにくいため居住性能が高い。また、Ｋ値は、熱の伝わりにくさを示す指標であり、同じく値が小さいほうが保温性が高い。
【００８５】
【表１】
【００８６】
表１に示すように、実施例１−１の建物は、比較例１−１の建物に比べて、Ｑ値が１３％小さくなっており、保温性能が向上していることがわかる。また、壁パネルＸ１，Ｙ１同士で比較した場合も、実施例１−１の壁パネルＸ１は、比較例１−１の壁パネルＹ１に比べて、Ｋ値が２１％小さくなっており、保温性能が向上していることがわかる。
【００８７】
＜実施例１−２＞
実施例１−２は、実施例１−１から以下の点を変更したものであり、その他の構成は同じである。すなわち、壁パネルＸ２（図２参照）には、石膏ボード３３０の室内側面に、しっくいクロス３４０を設け、また、断熱材３６０（ＭＷシスター）の厚さ寸法を７５．０ｍｍとした。
【００８８】
＜比較例１−２＞
壁パネルとして、図７に示すように、室内側から、下記の（１）から（８）の順に構成した壁パネルＹ２を採用した。その他の構成は、比較例１−１と同じである。
（１）ビニールクロス５０１
（２）石膏ボード５０２：１２．５ｍｍ
（３）防湿シート５０３
（４）室内側の合板５０４：４．０ｍｍ
（５）断熱材（グラスウール）５０５：１００．０ｍｍ
（６）空気層５０６
（７）室外側の合板５０７：５．５ｍｍ
（８）透湿防水シート（タイベック；デュポン社製）５０８
【００８９】
これらの実施例１−２および比較例１−２の建物について、それぞれの熱損失係数（Ｑ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。また、各建物を構成する壁パネルＸ２，Ｙ２について、熱貫流率（Ｋ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００９０】
【表２】
【００９１】
表２に示すように、実施例１−２の建物および比較例１−２の建物において、Ｑ値が略同じになっていることがわかる。また、壁パネルＸ２，Ｙ２同士で比較した場合も、Ｋ値が略同じになっていることがわかる。しかしながら、実施例１−２の壁パネルＸ２は、比較例１−２の壁パネルＹ２よりも、断熱材の厚さ寸法が１３％ほど厚くなっているため、全体として保温性が向上していることがわかる。
【００９２】
次に、本発明に係る断熱材について、より具体的に説明する。
（２）断熱性試験
＜実施例２−１＞
原料には、セルロースを含む紙、およびポリプロピレンを含有する発泡材料と、発泡用流体としての水とを用いた。この原料に基づき、前記押出成形機１１を用いて、前記第１実施形態と同様の条件および手順により発泡体（紙＋樹脂複合発泡体）を得た。
＜比較例２−１＞
原料であるセルロースを含む紙を粉砕した紙粉砕物を得た。
＜比較例２−２＞
原料には、ポリプロピレンからなる発泡材料と、発泡用流体としての水とを用いた。この原料に基づき、前記押出成形機１１を用いて、前記第１実施形態と同様の条件および手順により、発泡体（樹脂発泡体）を得た。
【００９３】
これらの実施例２−１および比較例２−１，２−２で得られた原料や発泡体について、それぞれ熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を測定し比較した。これらの測定結果を表３に示す。
【００９４】
なお、表３において、０．０５８Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０５０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。また、０．０５２Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０４５ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものであり、０．０３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。
【００９５】
【表３】
【００９６】
表３に示すように、実施例２−１で得られた紙およびポリプロピレンからなる発泡体は、比較例２−１の紙の粉砕物、または、比較例２−２のポリプロピレンのみからなる発泡体に比べて、熱伝導率が小さいことから、断熱性能が高いことがわかる。つまり、セルロースを含む紙を添加すると、熱伝導率を低下させる、換言すれば、断熱性能を向上できる効果があることがわかる。
【００９７】
（３）紙の粒度による影響
＜実施例３−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部と、コーンスターチを３０重量部と、紙を３５重量部とを含有するものを用いた。コーンスターチおよび紙には、前述の混合してペレット状とした紙粒２Ｂを採用した。この原料となる紙をボールミルで粉砕して、紙の粒度を、３０メッシュを通過し、かつ１００メッシュを通過しない範囲のものとした。また、原料の発泡用流体には、水を用いた。これらの原料に基づき、前記押出成形機１１を用いて、前記第１実施形態と同様の条件および手順により、発泡体を得た。
【００９８】
＜実施例３−２＞
本実施例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙の粒度を、１００メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲のものとした。この範囲のものとして、例えば、紙の粒度を、１７０メッシュ（目開き８８μｍに相当）を通過し、かつ３２５メッシュ（目開き４４μｍに相当）を通過しない範囲のものを採用した。
【００９９】
＜比較例３−１＞
本比較例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙の粒度を、４００メッシュを通過するものとした。
【０１００】
＜比較例３−２＞
本比較例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙の粒度を目開き５ｍｍ（３．５〜４メッシュ）を通過し、３０メッシュを通過しないものとした。
【０１０１】
＜比較例３−３＞
本比較例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙を細切りとしたもの、つまり、目開き５ｍｍを通過しないものとした。
【０１０２】
これらの実施例３−１，３−２および比較例３−１〜３−３で得られた発泡体について、それぞれ製造時の作業性、製造コスト、得られた発泡体の発泡性について評価し比較した。これらの結果を表４に示す。なお、評価を決定する際の基準は、以下の通りである。
◎：かなり良好である
○：良好である
×：不良である
【０１０３】
【表４】
【０１０４】
表４に示すように、実施例３−１，３−２で得られた発泡体は、作業性、コスト、発泡性のいずれにおいても良好であることがわかる。一方、比較例３−１は、発泡性については良好であるが、粉砕作業の繁雑化や原料供給時のブリッジ発生等により、作業性およびコストの点で劣っていることがわかる。また、比較例３−２，３−３は、ブリッジ発生等がなく作業性の点でかなり優れるものの、十分な発泡が得られず発泡性の点で劣っていることがわかる。
以上より、紙の粒度を３０メッシュを通過し、４００メッシュを通過しない範囲のものが、各性能の向上に最も寄与することがわかる。
【０１０５】
（４）酸化防止剤の添加試験
＜実施例４−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の混合物である酸化防止剤を採用した。これらの原料に基づき、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の構成：フェノール系酸化防止剤（商品名「アデカスタブＡＯ−８０」，旭電化工業製）／ホスファイト系酸化防止剤（商品名「アデカスタブ２１１２」，旭電化工業製）＝１／２（重量比）
添加量：ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加した。
【０１０６】
＜比較例４−１＞
添加剤３を添加せずに、前記実施例４−１と同じ基剤２のみを原料として、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
【０１０７】
＜実施例４−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例４−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記酸化防止剤とを用いた。これらの原料に基づき、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：フェノール系酸化防止剤（商品名「アデカスタブＡＯ−８０」，旭電化工業製），ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加した。
【０１０８】
＜実施例４−３＞
原料の発泡材料には、前記実施例４−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記酸化防止剤とを用いた。これらの原料に基づき、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：ホスファイト系酸化防止剤（商品名「アデカスタブ２１１２」，旭電化工業製），ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加した。
【０１０９】
これらの実施例４−１および比較例４−１〜４−３で得られた発泡体に対して、１２０℃下での熱劣化促進試験として発泡体に対する針入抵抗がゼロになる時間（時間）を測定し比較した。この結果を表５に示す。
【０１１０】
【表５】
【０１１１】
表５に示すように、酸化防止剤を添加しなかった比較例４−１の発泡体は、いずれかの酸化防止剤を添加した実施例４−１や比較例４−２，４−３の発泡体よりも、針入抵抗時間が短いので、熱劣化が生じやすいことがわかる。
また、酸化防止剤を添加した場合でも、特に、実施例４−１に示す割合で混合して添加した場合には、比較例４−２，４−３の単体で添加する場合に比べて、針入抵抗時間が１０倍程度となっており、明らかに熱劣化が生じにくくなっていることがわかる。
なお、いずれかの酸化防止剤を０．２重量部以上加えた場合も、針入抵抗ゼロ時間を長くする効果を奏することができる。
以上より、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２（重量比）の混合物である酸化防止剤を０．２重量部以上添加した場合には、熱に対する耐久性を最も向上できることがわかる。
【０１１２】
（５）難燃剤の添加試験
＜実施例５−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の難燃剤を採用し、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：ブロム系難燃剤（商品名「Ｓａｙｔｅｘ ＢＴ−９３」，成分「Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｉｓ−ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ」、アルベマール社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１３】
＜実施例５−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記難燃剤とを用い、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：リン系難燃剤（商品名「ポリセーフＮＨ−１２」，リン−窒素複合系、味の素ファインテクノ社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１４】
＜実施例５−３＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記難燃剤とを用い、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：塩素化パラフィン（商品名「ポリセーフＦＣＰ−６」，味の素ファインテクノ社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１５】
＜実施例５−４＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記難燃剤とを用い、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：三酸化アンチモン（商品名「ＳＴＯＸ−Ｗ−６０」，日本精鉱社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１６】
＜比較例５−１＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２のみを用い、添加剤３としての難燃剤は添加せずに、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
【０１１７】
これらの実施例５−１〜５−４および比較例５−１で得られた発泡体の消炎時間（秒）について測定し比較した。この結果を表６に示す。
【０１１８】
【表６】
【０１１９】
表６に示すように、いずれかの難燃剤を添加した実施例５−１〜５−４の発泡体は、難燃剤を添加しなかった比較例５−１の発泡体よりも、消炎時間が短いことから、難燃性が高いことがわかる。
【０１２０】
（６）滑剤の添加試験１
＜実施例６−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の滑剤を採用し、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：脂肪酸アミド系滑剤（商品名「脂肪酸アマイド」，花王社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加。
【０１２１】
＜実施例６−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例６−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：脂肪酸アミド系滑剤（商品名「脂肪酸アマイド」，花王社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．５重量部を添加。
【０１２２】
＜比較例６−１＞
原料の発泡材料には、前記実施例６−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：脂肪酸アミド系滑剤（商品名「脂肪酸アマイド」，花王社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して１．０重量部を添加。
【０１２３】
＜比較例６−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例６−１と同じ基剤２のみを用い、添加剤３としての滑剤は添加せずに、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
【０１２４】
これらの実施例６−１，６−２および比較例６−１，６−２で得られた発泡体について、発泡状態と、熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と、密度（ｋｇ／ｍ３）とを測定し比較した。これらの結果を表７に示す。なお、一部については結果が得られていないものもある。
【０１２５】
発泡体における発泡状態は、以下の判断基準とした。
◎：かなり良好である。
○：良好である。
×：不十分である。
【０１２６】
また、表７において、０．０４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３５ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。また、０．０３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３２ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。
【０１２７】
【表７】
【０１２８】
表７に示すように、脂肪酸アミド系滑剤を１重量部添加した比較例５−１の発泡体は、発泡が不十分で状態がよくないことがわかる。また、滑剤を添加しなかった比較例６−２の発泡体は、密度が小さく、緻密なセルが形成されていないことがわかる。また、熱伝導率が大きくて断熱性にやや劣っている。一方、実施例６−１，６−２の発泡体は、発泡状態も良好で、かつ、熱伝導率が小さくて断熱性能が高く、密度も十分に小さくて緻密なセルが形成されていることがわかる。
【０１２９】
（７）滑剤の添加試験２
＜実施例７−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の滑剤を採用し、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して１重量部を添加。
【０１３０】
＜実施例７−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例７−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して２重量部を添加。
【０１３１】
＜比較例７−１＞
原料の発泡材料には、前記実施例７−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１３２】
＜比較例７−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例７−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して１０重量部を添加。
【０１３３】
これらの実施例７−１，７−２および比較例７−１，７−２で得られた発泡体について、発泡状態と、熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と、密度（ｋｇ／ｍ３）とを測定し比較した。これらの結果を表８に示す。なお、一部については結果が得られていないものもある。
【０１３４】
発泡体における発泡状態は、以下の判断基準とした。
○：良好である。
×：不十分である。
【０１３５】
また、表８において、０．０３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３２ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。また、０．０３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。
【０１３６】
【表８】
【０１３７】
表８に示すように、タルクを５重量部または１０重量部添加した比較例７−１，７−２の発泡体は、発泡が不十分で状態がよくないため、熱伝導率、密度ともに測定していない。
一方、実施例７−１，７−２の発泡体は、発泡状態も良好で、かつ、熱伝導率が小さいため断熱性能も高く、密度も十分に小さくて緻密なセルが形成されていることがわかる。
【０１３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、発泡体として構成された材料を採用するため、発泡体の内部に形成されたセルにより、十分な断熱性能を確保でき、断熱材として十分に利用できるという効果がある。この際、セルロースの水素結合により、より一層断熱性を向上できる。
また、断熱材は、セルロースを含むことにより湿度の高い時には水分を吸収し、湿度が低いときには水分を放出する調湿機能を有する。このため、室内と壁体内との間での調湿を行うことができる。従って、壁体内や内壁面材の表面等での結露を防止して、壁体構造の耐久性を向上できる。
【０１３９】
請求項２に記載の発明によれば、室内と壁体内との間の透湿を実現できるため、室内と壁体内との湿度を一定に維持でき、発見しにくい壁体構造の内部の結露を確実に防止できるという効果がある。
【０１４０】
請求項３に記載の発明によれば、室内からの湿気は、断熱材に留まらずに透湿防水シートを介して室外側へ放散されるため、壁体構造の内部には結露が生じない。また、室外が屋外となる場合には、透湿防水シートにより、屋外からの雨水等の浸入を防止でき、壁体構造を保護できるという効果がある。
【０１４１】
請求項４に記載の発明によれば、風土に合わせて、適度な断熱性能のものを採用でき、余分なコストがかからないという効果がある。
【０１４２】
請求項５に記載の発明によれば、他の樹脂成分に比べて、ポリプロピレンが加工性や、機械適性等に優れるため、このような構成とすれば発泡体から構成された断熱材を簡単に製造できるという効果がある。
【０１４３】
請求項６に記載の発明によれば、十分な大きさのセルを有する発泡体を構成できるとともに、十分な作業性を確保できるという効果がある。
【０１４４】
請求項７に記載の発明によれば、製造された発泡体に十分な耐久性を確保できるという効果がある。
【０１４５】
請求項８，９に記載の発明によれば、製造された発泡体に十分な難燃性を付与できるという効果がある。
【０１４６】
請求項１０に記載の発明によれば、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できるという効果がある。
【０１４７】
請求項１１に記載の発明によれば、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る建物を示す図である。
【図２】本発明に係る壁体構造を構成する壁パネルを示す縦断面図である。
【図３】断熱材を構成する発泡体を模式的に示す斜視図である。
【図４】発泡材料を用いて前記発泡体を製造する押出成形機を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る壁パネルの構成を示す図である。
【図６】本発明の比較例１に係る壁パネルの構成を示す図である。
【図７】本発明の比較例２に係る壁パネルの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 発泡材料
２Ａ ポリプロピレン
１００Ａ 発泡体
２００ 建物
３００ 壁パネル
３２０ 透湿防水シート
３３０ 内壁面材としての石膏ボード
３４０ 透湿性面材としてのしっくいクロス
３５０ 空気層
３６０ 断熱材
【産業上の利用分野】
本発明は、建物の壁体構造に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、建物の壁体構造には、室内外の断熱性を確保するために断熱構造が設けられている。この断熱構造としては、外壁面材と内壁面材との間に空間を設け、この空間内に断熱材を挿入したものが一般的である（特開２０００−３２００３２号公報等参照）。この際、断熱材としては、コストや難燃性、軽量性等の取り扱い性に優れることから、グラスウールが多用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、グラスウールは、例えば、湿気を吸収すると、この吸収した湿気を外部へ放出せずに、内部に保持する性質を有する。このため、高湿度の室内側から湿気がグラスウール側へ侵入すると、この湿気を吸収して壁体の内部で結露を起こすこととなり、カビ発生等の原因となり壁体の劣化に繋がる。
このため、例えば、室内側からグラスウール側へ湿気が移動するのを遮断するために、壁体構造において、室内外を仕切る内壁面材には、防湿シート等を設けた防湿構造が採用されている。
【０００４】
しかしながら、この場合には、室内と壁体内とが隔離されることになり、例えば、室内が壁体内よりも高温高湿の時には、内壁面材の室内側表面に結露が生じカビ等が発生するという問題があった。また、壁体内が室内よりも高温高湿の時には、壁体内に結露が生じるという問題があった。このため、壁体内と室内との間の調湿が求められている。
【０００５】
なお、このような問題は、例えば、パネル工法や、ユニット工法、在来工法等のその他の工法による建物の壁体構造において同様に発生していた。
【０００６】
本発明の目的は、室内外間の断熱性を確保できるとともに、室内と壁体内との間で調湿可能な建物の壁体構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る建物の壁体構造３００は、内壁面材３３０と外壁面材との間に断熱材３６０が設けられた建物の壁体構造であって、前記断熱材は、樹脂成分２Ａ、セルロース、およびでんぷんを含む発泡材料１を水４１によって発泡させた発泡体１００Ａから構成され、この発泡材料において、重量比で前記セルロースの比率が最も大きいことをを特徴とする。
【０００８】
ここで、樹脂成分としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（６ナイロン、６，６ナイロン等；ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸等の生分解性プラスチック等のプラスチックを挙げることができる。
また、セルロースとしては、廃棄用の紙等を原料として採用できる。
でんぷんとしては、コーンスターチや、甘藷でんぷん、馬鈴薯でんぷん、タピオカでんぷん、コメでんぷん、小麦粉でんぷん等の各種でんぷんを採用できる。なお、本発明の範囲には、セルロースと他の成分との重量比が、全原料中で最も大きくかつ同じとなる場合も含まれる。
【０００９】
また、断熱材を構成する発泡体としては、例えば、押出成形機により以下の手順で製造されたものを採用できる。すなわち、まず、押出成形機のシリンダ内に発泡材料と発泡用流体である水とを供給する。次に、このシリンダを加熱しながら、シリンダ内のスクリュで両原料を加圧しつつ混練し、この混練物をダイ側へ搬送する。このダイ側に搬送された混練物は、ダイから押出される際に急激に減圧されるため、凝縮していた水が爆発的に蒸発することにより、樹脂成分内にはセルが形成される。このようにして発泡体を製造し、その後、適宜裁断して、板状等の所定形状の発泡体を形成する。
【００１０】
本発明によれば、発泡体として構成された材料を壁体構造に採用するため、発泡体内部に形成されたセルにより、十分な断熱性能を確保でき、断熱材として十分に利用可能である。
また、セルロースを含有することにより、従来の樹脂発泡体に比べて、熱伝導率を小さくすることができ、断熱性能を向上できる。具体的には、セルロースは、繊維同士が水素結合によって強固に、かつ空間を持って絡み合い束になったものである。前述した押出成形での混練において、水を添加するため、この空間に水が入りこんだ混練物が高温・高圧下で押出成形されると、セルロース繊維間の水素結合が水の存在下で切断され繊維同士がバラバラになるとともに、水蒸気発泡により繊維が膨らんでセルが形成される。水蒸気が発泡することで、繊維間の空間にあった水分が蒸発し空間が形成される。水がなくなるため、水素結合は再度形成され空気を含んだ空間ができる。セルロースの表面は水素結合が取れることで、疎水性が優勢になり、樹脂とのなじみがよくなる。発泡時に約１６０〜２００℃の高温下にさらされることにより、樹脂は溶融し、セルロースの繊維の束を覆うようになる。水素結合が外れて繊維がバラバラになる、再度水素結合が形成され空気を含んだ空間ができる、樹脂がセルロース繊維を覆う、これらの３つの反応が競合的に起こり、成形物が形成されると、繊維同士の隙間に空気が閉じ込められ断熱性が向上することになる。
【００１１】
また、断熱材は、セルロースを含むことにより、湿度の高い時には水分を吸収し、湿度が低いときには水分を放出する調湿機能を有する。このため、例えば、内壁面材を透湿可能な材料等から構成することにより、室内と壁体内との間での調湿を行うことができる。従って、内壁面材の表面等での結露を防止して、壁体構造の耐久性を向上できる。また、調湿機能により、室内での居住性を向上できる。さらに、このように室内の湿度が維持されるため、室内側に露出する面材の表面が静電気を帯びにくくなり、塵埃等の付着による汚れを防止できる。
【００１２】
ここで、前記内壁面材の室内側には、室内に露出する透湿性面材３４０が設けられていることが好ましい。透湿性面材としては、紙クロスや、しっくいクロス等の透湿性のある面材を採用できる。
この場合には、室内と壁体内との間の透湿を実現できるため、室内と壁体内との湿度を一定に維持でき、発見しにくい壁体構造の内部の結露を確実に防止できる。
【００１３】
以上において、前記外壁面材の室外側には、透湿防水シート３２０が設けられていることが好ましい。ここで、透湿防水シートとしては、例えば、商品名「タイベック（デュポン社製）」等を採用できる。
この場合には、室内からの湿気は、断熱材に留まらずに透湿防水シートを介して室外側へ放散されるため、壁体構造の内部には結露が生じない。また、室外が屋外となる場合には、透湿防水シートにより、屋外からの雨水等の浸入を防止でき、壁体構造を保護できる。
【００１４】
以上において、前記断熱材は、厚さ寸法の異なる板状のものを複数種類備えていることが好ましく、この場合には、風土に合わせて、適度な断熱性能のものを採用でき、余分なコストがかからない。
【００１５】
以上において、前記樹脂成分は、ポリプロピレンであることが好ましい。
この場合には、他の樹脂成分に比べて、ポリプロピレンが加工性や、機械適性等に優れるため、このような構成とすれば発泡体から構成された断熱材を簡単に製造できる。
【００１６】
ここで、前記セルロースの粒度は、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲であることが好ましい。
セルロースの粒度が３０メッシュを通過しないものである場合には、十分な大きさのセルが形成された発泡体を構成できないという欠点がある。また、その粒度が４００メッシュを通過するものである場合には、原料供給や混練等における作業性が悪くなるという欠点がある。さらに、その粒度は、これらの効果をより一層高めることができることから、１７５メッシュを通過し、３２５メッシュを通過しない範囲がより好ましい。
【００１７】
また、前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して０．２重量部以上の酸化防止剤３，３Ａが添加され、この酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とが、重量比で、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２として混合された混合物であることが好ましい。
【００１８】
前記酸化防止剤の添加量を０．２％重量部未満とした場合には、製造された発泡体において、十分な耐久性を確保できない。また、酸化防止剤の配合を、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２の混合物としない場合にも、十分な耐久性を確保できない。
【００１９】
ここで、発泡体の形成において、水蒸気の爆発的な蒸発による樹脂成分の発泡の際に、セルロースを覆う樹脂成分は、発泡時の急激な圧力変化でマイクロクラックが形成されている可能性がある。マイクロクラック部分は、樹脂が切断されるため、酸素ラジカル等による酸化、還元反応を受けやすく樹脂が崩壊しやすい。このため、酸化防止剤を添加しない場合には、時間経過とともに、このマイクロクラックが拡がり、発泡体自身の崩壊を招くおそれがある。このため、前記酸化防止剤を添加することにより、マイクロクラックの成長を抑制できる。
【００２０】
以上において、前記樹脂成分には、難燃性を付与する必要があるならば、この樹脂成分１００重量部に対して５重量部の難燃剤３，３Ａが添加されていることが好ましい。さらに、前記難燃剤は、リン系、ブロム系、塩素化パラフィン、および三酸化アンチモンのうちの少なくともいずれかを含むことがより好ましい。このような構成とすれば、製造された発泡体に十分な難燃性を付与できる。
【００２１】
リン系難燃剤としては、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、２ − エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリアリルホスフェート、その他芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル類、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスβ−クロロプロピルホスフェート、その他含ハロゲンリン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル類、ポリリン酸アンモニウム／アミド、その他ポリリン酸塩、赤リン酸、リン−窒素複合系等を採用できる。
【００２２】
ブロム系難燃剤としては、例えば、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＡ）、ＴＢＡ − エポキシオリゴマー／ポリマー、ＴＢＡ − カーボネートオリゴマー、ＴＢＡ − ビス（２，３ − ジブロモプロピルエーテル）、ＴＢＡ − ビス（アリルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＳ（ＴＢＳ）、ＴＢＳ − ビス（２，３ − ジブロモプロピルエーテル）、ヘキサブロモベンゼン（ＨＢＢ）、ペンタブロムトルエン、ヘキサブロモシクロドデカン（ＨＢＣＤ）、デカブロモジフェルニルオキサイド（ＤＢＤＰＯ）、オクタブロモジフェニルオキサイド（ＯＢＤＰＯ）、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）、トリス（トリブロモフェノキシ）トリアジン、臭素化ポリスチレン、オクタブロモトリメチルフェニルインダン、ペンタブロモベンジルアクリレート、ポリジブロモフェニレンオキサイド、ビス（トリブロモフェノキシエタン）を採用できる。
【００２３】
以上において、前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して０．２〜０．５重量部の範囲の脂肪酸アミド系滑剤３が添加されている構成を採用できる。
脂肪酸アミド系滑剤の添加量を、０．２重量部未満とした場合には、緻密なセルが形成された発泡体を構成できず、０．５重量部よりも多く添加した場合には、十分に発泡しない欠点がある。
このような脂肪酸アミド系滑剤を用いることにより、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できる。また、脂肪酸アミド系滑剤を用いることにより、空気中の水分を吸収し発泡体自身が調湿する機能を有し、発泡体の帯電を防止でき、これにより塵埃の吸着を防止できる。
【００２４】
また、前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して１〜２重量部のタルク３Ａが添加されている構成も採用できる。
タルクの添加量を、１重量部未満とした場合には、緻密なセルが形成された発泡体を構成できず、２重量部よりも多く添加した場合には、十分に発泡しない欠点がある。このようなタルクを滑剤として用いることにより、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る建物を示す図である。
建物２００は、図１に示すように、二階建ての建物であり、基礎２１０上に構成された建物本体２２０と、この建物本体２２０の上に屋根パネルを配置して形成された勾配屋根２３０とを備える。
【００２６】
建物本体２２０は、予め工場で製造され規格化された壁パネルを複数個、建築現場で接着等により接合して本発明に係る壁体構造を構成する、いわゆる木質パネル工法によるものである。なお、勾配屋根２３０も同様にして、パネル工法により構成されている。
【００２７】
図２は、壁体構造を構成する壁パネル３００を示す縦断面図である。
壁パネル３００は、図２を参照すれば、枠状の芯材（図示略）の室内外側面に貼付される一対の合板３１０と、一対の合板３１０のうちの室外側（屋外側）の合板３１０Ａに貼付される透湿防水シート３２０と、一対の合板３１０のうちの室内側（屋内側）の合板３１０Ｂに設けられる内壁面材としての石膏ボード３３０とを備える。
【００２８】
また、透湿防水シート３２０の室外側面には、図示を省略するが、所定の胴縁を介して、外壁面材としてのサイディングボードが設けられている。
石膏ボード３３０の室内側面には、透湿性を有する透湿性面材である紙クロス様のしっくいクロス３４０が貼付され、このしっくいクロス３４０は、室内に露出している。
一対の合板３１０の内部には、室内側の合板３１０Ｂに接する空気層３５０と、この空気層３５０に接し、かつ室外側の合板３１０Ａ側に設けられた断熱材３６０とが設けられている。
【００２９】
一対の合板３１０を構成する室外側の合板３１０Ａは、例えば、厚さ寸法が５．５ｍｍとして形成されたものを採用でき、また、室内側の合板３１０Ｂは、厚さ寸法が４．０ｍｍとして形成されたもの等を採用できる。
透湿防水シート３２０は、透湿性および防水性を有するシートであり、本実施形態では、オレフィン系樹脂を基剤とするデュポン社製のタイベック（商品名）を採用している。
石膏ボード３３０は、例えば、厚さ寸法が１２．５ｍｍとして形成されたものを採用できる。空気層３５０は、例えば、厚さ方向の寸法が６ｍｍ〜３５ｍｍ程度の空間として構成できる。
また、断熱材３６０は、寒冷地用（例えば、Ｉ地域用）等の風土に合わせて、例えば、厚さ寸法が７５ｍｍの板状のものを採用できる。また、その他、例えば、５０ｍｍや１００ｍｍ等の異なる厚さ寸法の板状のものなど複数種類を備えている。
【００３０】
次に、断熱材３６０を構成する発泡体１００Ａについて説明する。
図３は、発泡体１００Ａを模式的に示す斜視図である。
図４は、発泡材料１を用いて発泡体１００Ａを製造するための押出成形機１１を模式的に示す図である。
発泡体１００Ａは、図３に示すように、発泡用流体である水を用いて、熱可塑性樹脂を含む発泡材料１を発泡させることにより、内部に空隙（セル）が形成された発泡体でり、所定寸法の板状に形成されている。
【００３１】
図４に示すように、発泡材料１は、主成分となる基剤２と、添加剤３とを含有する。基剤２は、樹脂成分である粉体状のポリプロピレン（ＰＰ）２Ａを３５重量部と、コーンスターチを３０重量部と、不良品とされた廃棄用の切手等を含むセルロースからなる紙を３５重量部とを含有し、セルロースの比率が重量比で最も大きくなっている。ポリプロピレン２Ａは、その融点が１６０℃のものである。なお、ポリプロピレン２Ａは、粉体以外のペレット状等のその他の形状でもよい。
【００３２】
前記コーンスターチおよび紙は、混合された後にペレット状に加工された粒状混合物としての紙粒２Ｂとして構成されている。紙粒２Ｂを構成する紙は、ボールミル等の各種粉砕機により粉砕され、ＪＩＳ標準の篩を用いて手動または自動で篩別されたものである。紙の粒度は、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲となっている。
【００３３】
添加剤３は、酸化防止剤と、リン−窒素複合系難燃剤と、脂肪酸アミド系滑剤とを含有する。添加剤３を構成するこれらの３つの成分は、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、下記の配合で添加されている。
・酸化防止剤：０．２重量部
・リン−窒素複合系難燃剤：５重量部
・脂肪酸アミド系滑剤：０．５重量部
【００３４】
また、前記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤と、ホスファイト系酸化防止剤とを含有する混合物として構成されている。これらの２成分は、重量比で、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２となっている。
【００３５】
次に、発泡体１００Ａを製造する機械である押出成形機について説明する。
押出成形機１１は、図４に示すように、発泡材料１が供給される原料タンク２０と、サイロ３０と、流体タンク４０と、シリンダ５０と、ヒータ６０と、シリンダ５０内に配置されるスクリュ７０と、ダイ８０と、ベルトコンベア９０と、ダイ８０の温度を１６０℃〜２２０℃の範囲に調整する調温装置１００とを備える。
【００３６】
原料タンク２０は、発泡材料１を構成する原料を収容するものであり、ポリプロピレン２Ａを収容する第１タンク２１と、紙粒２Ｂおよび添加剤３を収容する第２タンク２２とを備える。
【００３７】
サイロ３０は、原料タンク２０から供給された各原料２Ａ，２Ｂ，３を一時的に収容し、予め設定された所定量の各原料２Ａ，２Ｂ，３をシリンダ５０内へ自動的に供給するものである。このサイロ３０は、配管３０Ａを介して第１タンク２１に接続された第１サイロ３１と、配管３０Ｂを介して第２タンク２２に接続された第２サイロ３２とを備える。
【００３８】
第１サイロ３１は、ポリプロピレン２Ａを一時的に収容し、このポリプロピレン２Ａをシリンダ５０内へ供給するものであり、すり鉢状にテーパが形成されたサイロ本体３３と、このサイロ本体３３の側面部分３３Ａを、間欠的に殴打して振動させる振動機構３４とを備える。なお、ポリプロピレン２Ａは、比較的流動性が高いため、振動機構３４を設けない構成も可能である。
【００３９】
振動機構３４は、モータ３４１と、このモータ３４１に取り付けられたカム３４２とを備え、モータ３４１の駆動に応じてカム３４２が回転し、このカム３４２の先端３４２Ａが、サイロ本体３３の側面部分３３Ａを周期的に殴打する。これにより、サイロ本体３３の側面部分３３Ａが振動するので、仮に、サイロ本体３３内でポリプロピレン２Ａ同士が固着していても、これらの固着が解放され、ポリプロピレン２Ａは、すり鉢状のテーパに沿って落下し、シリンダ５０側へ移動することになる。
【００４０】
第２サイロ３２は、紙粒２Ｂと添加剤３とを一時的に収容して、これらの原料２Ｂ，３をシリンダ５０内へ供給するものであり、前述したものと同じサイロ本体３３および振動機構３４を備える。
【００４１】
流体タンク４０は、発泡用流体である水４１を収容し、サイロ３０とスクリュ７０との間の経路に接続された配管４０Ａを介して、この水４１をシリンダ５０内へ供給するものである。
【００４２】
シリンダ５０は、サイロ３０から供給された発泡材料１、および、流体タンク４０から供給された水４１を収容する中空箱形のものであり、シリンダ本体５１と、このシリンダ本体５１の図２中左側に位置する排出部５２とを備える。
【００４３】
シリンダ本体５１には、図示を省略するが、原料１，４１の混練物である混練材料Ａを排出する楕円形状の開口部と、この開口部の上下側に２つずつ合計４つのボルト孔とが形成されている。
排出部５２には、前記開口部および４つのボルト孔を露出するとともに、ダイ８０の一部が嵌合される図示しない嵌合孔が形成されている。
【００４４】
ヒータ６０は、シリンダ５０の６箇所５０Ａ〜５０Ｆをそれぞれ独立して加熱するものであり、シリンダ５０の各箇所５０Ａ〜５０Ｆに取り付けられる６つのヒータ本体６１（６１Ａ〜６１Ｆ）と、これらの６つのヒータ本体６１（６１Ａ〜６１Ｆ）の温度をそれぞれ制御する制御部６２とを備える。
【００４５】
具体的には、シリンダ５０の６箇所５０Ａ〜５０Ｆは、図４中の右側から順番に以下のように、６段階に温度設定がなされている。なお、温度設定は、使用する原料、原料中の含水率、気象条件等により異なる。
（１）第１箇所５０Ａ：８０℃（初期温度）
（２）第２箇所５０Ｂ：１４５℃
（３）第３箇所５０Ｃ：１８５℃
（４）第４箇所５０Ｄ：１７５℃
（５）第５箇所５０Ｅ：１７０℃
（６）第６箇所５０Ｆ：２３０℃（最終温度）
なお、ヒータ本体６１には、各箇所５０Ａ〜５０Ｆの設定温度、および実測した温度が表示されるようになっている。
【００４６】
スクリュ７０は、シリンダ５０内に供給された発泡材料１および水４１を混練し、この混練材料Ａを搬送して、シリンダ５０の排出部５２を介して外部へと排出するものであり、２本のスクリュ本体７１，７２と、これらの２本のスクリュ本体７１，７２を回転する駆動部７３とを備え、２軸構造となっている。
【００４７】
２本のスクリュ本体７１，７２は、シリンダ５０内において、互いに略平行となるように隣接して配置される。２本のスクリュ本体７１，７２には、それぞれねじ山７１Ａ，７２Ａが形成されている。これらのねじ山７１Ａ，７２Ａは同じ方向を向いている。
駆動部７３は、互いに近接する方向に２本のスクリュ本体７１，７２を回転させるものである。
従って、混練材料Ａが供給されたシリンダ５０内において、２本のスクリュ本体７１、７２が駆動部７３の駆動により同一方向に回転すると、混練材料Ａは、ねじ山７１Ａ，７２Ａによって、排出部５２側へと搬送される。
【００４８】
ダイ８０は、シリンダ５０の排出部５２から排出された混練材料Ａに空隙を形成して発泡体Ｂを構成する機能と、この発泡体Ｂを成形する機能とを有する金属製の部材であり、４つの部材で構成される第１ブロック８１と、この第１ブロック８１の排出側に取り付けられる第２ブロック８３とを備える。
【００４９】
第１ブロック８１は、搬送された混練材料Ａに空隙を生じさせて発泡体Ｂを構成するものである。第１ブロック８１を構成する４つの部材のうち、図中の右端側部分は、排出部５２の前記嵌合孔に嵌合される部分であり、図中の左端側部分には、混練材料Ａを押出すための図示しない複数の小孔が形成されている。
【００５０】
第２ブロック８３は、第１ブロック８１の図中の左端側部分に取り付けられる板状の基部８３１と、この基部８３１に形成された中空で、かつ押出方向にある程度の長さを有する箱形の成形部８３２とを備え、発泡体Ｂを所定の断面形状に成形するものである。
【００５１】
ベルトコンベア９０は、ダイ８０を構成する第２ブロック８３の射出側開口部８３２Ｂから排出された発泡体Ｂを搬送するとともに、この発泡体Ｂの粗切りを行うものである。
【００５２】
図示を省略するが、ベルトコンベア９０の搬送経路には、製品の厚さを調整するプレスローラと、粗切りカッタとが設けられている。この粗切りカッタは、ベルトコンベア９０のコンベア速度によって製品の幅の調整を行うものであり、発泡体Ｂを冷却する冷却ファンと、発泡体Ｂを裁断する裁断装置とが設けられている。これらの装置により、発泡体Ｂは、最終製品である断熱材として構成された後に所定の箱等に保管され、使用される。
【００５３】
次に、発泡体１００Ａの製造手順について説明する。
＜１＞各振動機構３４によって、サイロ本体３３の側面部分３３Ａをカム３４２の先端で叩きながら、第１サイロ３１から所定量のポリプロピレン２Ａを、また、第２サイロ３２から所定量の原料２Ｂ，３をシリンダ５０内に供給する。一方、流体タンク４０から所定量の水４１を、スクリュ７０とサイロ３０との間の原料供給経路に供給する。
【００５４】
＜２＞シリンダ５０内のスクリュ７０の部分に供給された各原料２Ａ，２Ｂ，３および水４１は、スクリュ７０の回転によって混練され、混練材料Ａとなってダイ８０側へと搬送される。この際、ポリプロピレン２Ａは、ヒータ６０によって加熱され、融点である１６０℃以上となった時、すなわち、第３箇所５０Ｃ以降の位置に運ばれた時に完全に溶融する。その他の原料２Ｂ，３は、溶融したポリプロピレン２Ａに均一に分散される。
【００５５】
＜３＞一方、水４１は、ヒータ６０によって加熱されるが、シリンダ５０の第１箇所５０Ａが８０℃に設定されているため、この第１箇所５０Ａの位置では、完全には気化されず、その殆どが液体のままである。その後、第２箇所５０Ｂ以降の位置では気化温度以上に加熱され気化して水蒸気となることになるが、シリンダ５０と、後から搬送される原料と、ダイ８０との間での加圧雰囲気により、凝縮することになる。これにより、水蒸気と液体とが混合された状態の水が混練材料Ａに含まれることになる。
【００５６】
＜４＞スクリュ７０の回転によって、シリンダ５０から排出された混練材料Ａは、調温装置１００で所定温度に調整されつつ、第１ブロック８１に形成された前記複数の小穴から、複数の細長い形状として押し出される。この際、前記小穴を通過した細長い形状の混練材料Ａは、急激に減圧されて爆発的に発泡し、前記複数の小穴に応じた複数の細長い発泡体Ｂとなり、これらは互いに隙間無く密着して一体化する。
【００５７】
＜５＞この一体化された発泡体Ｂは、第２ブロック８３を構成する成形部８３２内に供給され、ベルトコンベア９０側に搬送される際に、断面矩形の板状に形成され、外部へ押し出される。
【００５８】
＜６＞押し出されて板状に連続する発泡体Ｂは、ベルトコンベア９０によって搬送され、適宜、裁断されて発泡体１００Ａとなる。
【００５９】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）発泡体１００Ａを構成材料として採用したので、発泡体１００Ａ内のセルにより十分な断熱性能を確保でき、断熱材３６０として十分に機能する。この際、発泡体１００Ａの原料としてセルロースを含むため、従来の樹脂発泡体に比べて、熱伝導率を小さくすることができ、断熱性能を向上できる。具体的には、セルロースは、繊維同士が水素結合によって強固に、かつ空間を持って絡み合い束になったものである。前述した押出成形１１での混練において、水を添加するため、この空間に水が入りこんだ混練物が高温・高圧下で押出成形されると、セルロース繊維間の水素結合が水の存在下で切断され、繊維同士がバラバラになるとともに、水蒸気発泡により繊維が膨らんでセルが形成される。水蒸気が発泡することで、繊維間の空間にあった水分が蒸発し空間が形成される。水がなくなるため、水素結合は再度形成され空気を含んだ空間ができる。セルロースの表面は水素結合が取れることで、疎水性が優勢になり、樹脂とのなじみがよくなる。発泡時に約１６０〜２００℃の高温下にさらすことにより、樹脂は溶融し、セルロースの繊維の束を覆うようになる。水素結合が外れて繊維がバラバラになる、再度水素結合が形成され空気を含んだ空間ができる、樹脂がセルロース繊維を覆う、これらの３つの反応が競合的に起こり、成形物が形成されると、繊維同士の隙間に空気が閉じ込められ断熱性が向上することになる。
【００６０】
（２）断熱材３６０がセルロースを含むことにより、湿度の高い時には水分を吸収し、湿度が低いときには水分を放出する調湿機能を有する。このため、室内と壁パネル３００内との間での調湿を行うことができる。従って、壁パネル３００内やしっくいクロス３４０の室内面等での結露を防止して、壁パネル３００を含む建物２００の壁体構造の耐久性を向上できる。
【００６１】
（３）また、前述した調湿機能により、放射効果によって夏季においては、室内の居住者が涼しく感じることができる等、室内での居住性を向上できる。
さらに、このように室内の湿度が維持されるため、室内側に露出するしっくいクロス３４０の表面が静電気を帯びにくくなり、表面への塵埃等の付着による汚れを防止できる。
【００６２】
（４）しっくいクロス３４０を採用したので、室内と壁パネル３００内との間での透湿を実現できるため、室内と壁パネル３００内との湿度を一定に維持でき、発見しにくい壁パネル３００内部の結露を確実に防止できる。
【００６３】
（５）透湿防水シート３２０を採用したので、室内からの湿気が断熱材３６０に留まらずに室外、つまり屋外へと放散できる。このため、壁パネル３００内での結露発生を防止できる。また、屋外からの雨水等の浸入を防止できて、壁パネル３００を保護できる。
【００６４】
（６）断熱材３６０には、厚さ寸法の異なるものを複数種類備えたので、寒冷地や温暖の地等の各地の風土に合わせて、適度な厚さ寸法に換えることができ、余分なコストがかかることを防止できる。
【００６５】
（７）発泡体１００Ａを構成する樹脂成分をポリプロピレン２Ａとしたので、ポリプロピレンが加工性や機械適性等に優れることから、発泡体１００Ａを簡単に製造できる。
【００６６】
（８）セルロースおよびでんぷんを紙粒２Ｂとして構成したので、それぞれ別々とする場合に比べて、押出成形機１１を構成するシリンダ５０内への供給をスムーズに行うことができ、作業性が向上する。
【００６７】
（９）原料であるセルロースを、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲の粒度としたので、十分な大きさのセルを形成できるとともに、原料供給時等の作業性を確保できる。
【００６８】
（１０）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、酸化防止剤を０．２％重量部添加し、かつ、酸化防止剤の配合をフェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２の混合物としたので、発泡体１００Ａに十分な耐久性を確保できる。
【００６９】
（１１）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、リン−窒素複合系の難燃剤を５重量部添加したので、発泡体１００Ａに十分な難燃性を付与できる。
【００７０】
（１２）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、脂肪酸アミド系滑剤を０．５重量部添加したので、緻密なセルを有し、かつ十分に発泡した発泡体１００Ａを効率よく製造できる。また、脂肪酸アミド系滑剤を添加することにより、空気中の水分を吸収して発泡体１００Ａ自身が調湿する機能を有し、発泡体１００Ａの帯電を防止でき、これにより塵埃の吸着を防止できる。
【００７１】
（１３）発泡体１００Ａにより構成される断熱材としての柔軟性は、一般的なポリスチレンフォームの圧縮強度が２ｋｇｆ／ｃｍ２（０．１９６ＭＰａに相当）であり、一方、本発明に係る発泡体１００Ａは、０．２ｋｇｆ／ｃｍ２（０．０１９６ＭＰａに相当）である。このため、ポリスチレンフォームは、枠材の間に挿入する場合に隙間等が生じやすく困難であるが、発泡体１００Ａは、＋２ｍｍ程度でも入れられ、断熱欠損がなくなる。
【００７２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の第２実施形態に係る建物の壁体構造は、前記第１実施形態に係る建物の壁体構造とは、その断熱材の構成が相違している。すなわち、第２実施形態に係る断熱材を構成する発泡体１００Ｂ（図１）は、前記第１実施形態の断熱材を構成する発泡体１００Ａとは、配合の一部が相違している。このため、第１実施形態と同一または相当構成品には同じ符号を付し、説明を省略または簡略する。
【００７３】
発泡体１００Ｂは、前記第１実施形態と同じように、押出成形機１１を用いて発泡材料１Ｘを水４１により発泡させて製造できる。発泡材料１Ｘは、主成分となる前記基剤２と、前記添加剤３とは配合が異なる添加剤３Ａとを含有する。
【００７４】
添加剤３Ａは、前記第１実施形態と同じ配合である酸化防止剤と、塩素化パラフィンからなる難燃剤と、タルクとを含有する。添加剤３Ａを構成するこれらの３つの成分は、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、下記の配合で添加されている。
・酸化防止剤：０．２重量部
・塩素化パラフィンからなる難燃剤：５重量部
・タルク：２重量部
【００７５】
本実施形態によれば、前記第１実施形態の（１）〜（９）と同様の効果に加えて、以下のような効果がある。
（１３）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、塩素化パラフィンからなる難燃剤を５重量部添加したので、発泡体１００Ｂに十分な難燃性を付与できる。
【００７６】
（１４）ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して、タルクを２重量部添加したので、緻密なセルを有し、かつ十分に発泡した発泡体１００Ｂを構成できる。
【００７７】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、樹脂成分としてポリプロピレン２Ａを採用したが、これには限定されず、ポリエチレンやポリエチレンテレフタレート、生分解性プラスチック等のその他の樹脂成分であってもよい。
【００７８】
本発明の壁体構造をパネル工法による建物の壁パネル３００として構成したが、これに限らず、例えば、在来工法や、ユニット工法等のその他の工法により構成される壁体構造にも採用できる。
【００７９】
透湿性面材としては、しっくいクロスを採用したが、これに限らず、その他の紙クロス等の透湿性を有する面材を採用できる。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状、寸法、配合、用途等は、本発明の目的を達成できる範囲で、他の構造等としてもよい。
【００８０】
【実施例】
以下、本発明に係る壁パネルを備える建物および壁パネルについて、実施例および比較例を挙げて説明する。
（１）建物および壁体構造の保温性試験
＜実施例１−１＞
壁パネルとして、図５に示すように、室内側から、下記の（１）から（６）の順に構成した壁パネルＸ１を採用した。なお、しっくいクロス３４０は、結果に影響しないと考えられることから設けなかった。
（１）石膏ボード３３０：１２．５ｍｍ
（２）室内側の合板３１０Ｂ：４．０ｍｍ
（３）空気層３５０：６．０ｍｍ
（４）断熱材３６０（ＭＷシスター）：５０．０ｍｍ
（５）室外側の合板３１０Ａ：５．５ｍｍ
（６）透湿防水シート３２０（タイベック；デュポン社製）
【００８１】
また、建物を構成する壁パネルＸ１以外の構成は、下記の通りとした。
・屋根：壁パネルＸ１と同様の構成であって、ＭＷシスターの厚み寸法が１００ｍｍのパネル
・床：壁パネルＸ１と同様の構成のもの
・窓：アルミペアガラスサッシ
・気密：５ｃｍ２／ｍ２
【００８２】
＜比較例１−１＞
壁パネルとして、図６に示すように、室内側から、下記の（１）から（８）の順に構成した壁パネルＹ１を採用した。
（１）ビニールクロス４０１
（２）石膏ボード４０２：１２．５ｍｍ
（３）室内側の合板４０３：４．０ｍｍ
（４）防湿シート４０４
（５）断熱材（グラスウール）４０５：５０．０ｍｍ
（６）空気層４０６：３１．０ｍｍ
（７）室外側の合板４０７：５．５ｍｍ
（８）透湿防水シート（タイベック；デュポン社製）４０８
【００８３】
また、建物を構成する壁パネルＹ１以外の構成は、下記の通りとした。
・屋根：壁パネルＹ１と略同様の構成であって、グラスウール４０５の代わりに厚さ寸法５５ｍｍのロックウールを含むパネル
・床：壁パネルＹ１と同様の構成のもの
・窓：アルミペアガラスサッシ
・気密：５ｃｍ２／ｍ２
【００８４】
これらの実施例１−１および比較例１−１の建物について、それぞれの熱損失係数（Ｑ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。また、各建物を構成する壁パネルＸ１，Ｙ１について、熱貫流率（Ｋ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。これらの結果を表１に示す。
なお、Ｑ値は、住まいの保温性能を示すめやすとなる値であり、値が小さいほうが建物から熱が逃げにくいため居住性能が高い。また、Ｋ値は、熱の伝わりにくさを示す指標であり、同じく値が小さいほうが保温性が高い。
【００８５】
【表１】
表１に示すように、実施例１−１の建物は、比較例１−１の建物に比べて、Ｑ値が１３％小さくなっており、保温性能が向上していることがわかる。また、壁パネルＸ１，Ｙ１同士で比較した場合も、実施例１−１の壁パネルＸ１は、比較例１−１の壁パネルＹ１に比べて、Ｋ値が２１％小さくなっており、保温性能が向上していることがわかる。
【００８７】
＜実施例１−２＞
実施例１−２は、実施例１−１から以下の点を変更したものであり、その他の構成は同じである。すなわち、壁パネルＸ２（図２参照）には、石膏ボード３３０の室内側面に、しっくいクロス３４０を設け、また、断熱材３６０（ＭＷシスター）の厚さ寸法を７５．０ｍｍとした。
【００８８】
＜比較例１−２＞
壁パネルとして、図７に示すように、室内側から、下記の（１）から（８）の順に構成した壁パネルＹ２を採用した。その他の構成は、比較例１−１と同じである。
（１）ビニールクロス５０１
（２）石膏ボード５０２：１２．５ｍｍ
（３）防湿シート５０３
（４）室内側の合板５０４：４．０ｍｍ
（５）断熱材（グラスウール）５０５：１００．０ｍｍ
（６）空気層５０６
（７）室外側の合板５０７：５．５ｍｍ
（８）透湿防水シート（タイベック；デュポン社製）５０８
【００８９】
これらの実施例１−２および比較例１−２の建物について、それぞれの熱損失係数（Ｑ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。また、各建物を構成する壁パネルＸ２，Ｙ２について、熱貫流率（Ｋ値；Ｗ／（ｍ２・Ｋ））を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００９０】
【表２】
表２に示すように、実施例１−２の建物および比較例１−２の建物において、Ｑ値が略同じになっていることがわかる。また、壁パネルＸ２，Ｙ２同士で比較した場合も、Ｋ値が略同じになっていることがわかる。しかしながら、実施例１−２の壁パネルＸ２は、比較例１−２の壁パネルＹ２よりも、断熱材の厚さ寸法が１３％ほど厚くなっているため、全体として保温性が向上していることがわかる。
【００９２】
次に、本発明に係る断熱材について、より具体的に説明する。
（２）断熱性試験
＜実施例２−１＞
原料には、セルロースを含む紙、およびポリプロピレンを含有する発泡材料と、発泡用流体としての水とを用いた。この原料に基づき、前記押出成形機１１を用いて、前記第１実施形態と同様の条件および手順により発泡体（紙＋樹脂複合発泡体）を得た。
＜比較例２−１＞
原料であるセルロースを含む紙を粉砕した紙粉砕物を得た。
＜比較例２−２＞
原料には、ポリプロピレンからなる発泡材料と、発泡用流体としての水とを用いた。この原料に基づき、前記押出成形機１１を用いて、前記第１実施形態と同様の条件および手順により、発泡体（樹脂発泡体）を得た。
【００９３】
これらの実施例２−１および比較例２−１，２−２で得られた原料や発泡体について、それぞれ熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を測定し比較した。これらの測定結果を表３に示す。
【００９４】
なお、表３において、０．０５８Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０５０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。また、０．０５２Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０４５ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものであり、０．０３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。
【００９５】
【表３】
表３に示すように、実施例２−１で得られた紙およびポリプロピレンからなる発泡体は、比較例２−１の紙の粉砕物、または、比較例２−２のポリプロピレンのみからなる発泡体に比べて、熱伝導率が小さいことから、断熱性能が高いことがわかる。つまり、セルロースを含む紙を添加すると、熱伝導率を低下させる、換言すれば、断熱性能を向上できる効果があることがわかる。
【００９７】
（３）紙の粒度による影響
＜実施例３−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部と、コーンスターチを３０重量部と、紙を３５重量部とを含有するものを用いた。コーンスターチおよび紙には、前述の混合してペレット状とした紙粒２Ｂを採用した。この原料となる紙をボールミルで粉砕して、紙の粒度を、３０メッシュを通過し、かつ１００メッシュを通過しない範囲のものとした。また、原料の発泡用流体には、水を用いた。これらの原料に基づき、前記押出成形機１１を用いて、前記第１実施形態と同様の条件および手順により、発泡体を得た。
【００９８】
＜実施例３−２＞
本実施例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙の粒度を、１００メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲のものとした。この範囲のものとして、例えば、紙の粒度を、１７０メッシュ（目開き８８μｍに相当）を通過し、かつ３２５メッシュ（目開き４４μｍに相当）を通過しない範囲のものを採用した。
【００９９】
＜比較例３−１＞
本比較例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙の粒度を、４００メッシュを通過するものとした。
【０１００】
＜比較例３−２＞
本比較例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙の粒度を目開き５ｍｍ（３．５〜４メッシュ）を通過し、３０メッシュを通過しないものとした。
【０１０１】
＜比較例３−３＞
本比較例は、前記実施例３−１とは、原料である紙の粒度のみが相違し、その他の原料の配合や製造手順、条件等は同一である。紙を細切りとしたもの、つまり、目開き５ｍｍを通過しないものとした。
【０１０２】
これらの実施例３−１，３−２および比較例３−１〜３−３で得られた発泡体について、それぞれ製造時の作業性、製造コスト、得られた発泡体の発泡性について評価し比較した。これらの結果を表４に示す。なお、評価を決定する際の基準は、以下の通りである。
◎：かなり良好である
○：良好である
×：不良である
【０１０３】
【表４】
表４に示すように、実施例３−１，３−２で得られた発泡体は、作業性、コスト、発泡性のいずれにおいても良好であることがわかる。一方、比較例３−１は、発泡性については良好であるが、粉砕作業の繁雑化や原料供給時のブリッジ発生等により、作業性およびコストの点で劣っていることがわかる。また、比較例３−２，３−３は、ブリッジ発生等がなく作業性の点でかなり優れるものの、十分な発泡が得られず発泡性の点で劣っていることがわかる。
以上より、紙の粒度を３０メッシュを通過し、４００メッシュを通過しない範囲のものが、各性能の向上に最も寄与することがわかる。
【０１０５】
（４）酸化防止剤の添加試験
＜実施例４−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の混合物である酸化防止剤を採用した。これらの原料に基づき、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の構成：フェノール系酸化防止剤（商品名「アデカスタブＡＯ−８０」，旭電化工業製）／ホスファイト系酸化防止剤（商品名「アデカスタブ２１１２」，旭電化工業製）＝１／２（重量比）
添加量：ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加した。
【０１０６】
＜比較例４−１＞
添加剤３を添加せずに、前記実施例４−１と同じ基剤２のみを原料として、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
【０１０７】
＜実施例４−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例４−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記酸化防止剤とを用いた。これらの原料に基づき、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：フェノール系酸化防止剤（商品名「アデカスタブＡＯ−８０」，旭電化工業製），ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加した。
【０１０８】
＜実施例４−３＞
原料の発泡材料には、前記実施例４−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記酸化防止剤とを用いた。これらの原料に基づき、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：ホスファイト系酸化防止剤（商品名「アデカスタブ２１１２」，旭電化工業製），ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加した。
【０１０９】
これらの実施例４−１および比較例４−１〜４−３で得られた発泡体に対して、１２０℃下での熱劣化促進試験として発泡体に対する針入抵抗がゼロになる時間（時間）を測定し比較した。この結果を表５に示す。
【０１１０】
【表５】
表５に示すように、酸化防止剤を添加しなかった比較例４−１の発泡体は、いずれかの酸化防止剤を添加した実施例４−１や比較例４−２，４−３の発泡体よりも、針入抵抗時間が短いので、熱劣化が生じやすいことがわかる。
また、酸化防止剤を添加した場合でも、特に、実施例４−１に示す割合で混合して添加した場合には、比較例４−２，４−３の単体で添加する場合に比べて、針入抵抗時間が１０倍程度となっており、明らかに熱劣化が生じにくくなっていることがわかる。
なお、いずれかの酸化防止剤を０．２重量部以上加えた場合も、針入抵抗ゼロ時間を長くする効果を奏することができる。
以上より、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２（重量比）の混合物である酸化防止剤を０．２重量部以上添加した場合には、熱に対する耐久性を最も向上できることがわかる。
【０１１２】
（５）難燃剤の添加試験
＜実施例５−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の難燃剤を採用し、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：ブロム系難燃剤（商品名「Ｓａｙｔｅｘ ＢＴ−９３」，成分「Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｉｓ−ｔｅｔｒａｂｒｏｍｏｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ」、アルベマール社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１３】
＜実施例５−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記難燃剤とを用い、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：リン系難燃剤（商品名「ポリセーフＮＨ−１２」，リン−窒素複合系、味の素ファインテクノ社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１４】
＜実施例５−３＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記難燃剤とを用い、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：塩素化パラフィン（商品名「ポリセーフＦＣＰ−６」，味の素ファインテクノ社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１５】
＜実施例５−４＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２と、添加剤３としての下記難燃剤とを用い、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：三酸化アンチモン（商品名「ＳＴＯＸ−Ｗ−６０」，日本精鉱社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１１６】
＜比較例５−１＞
原料の発泡材料には、前記実施例５−１と同じ基剤２のみを用い、添加剤３としての難燃剤は添加せずに、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
【０１１７】
これらの実施例５−１〜５−４および比較例５−１で得られた発泡体の消炎時間（秒）について測定し比較した。この結果を表６に示す。
【０１１８】
【表６】
表６に示すように、いずれかの難燃剤を添加した実施例５−１〜５−４の発泡体は、難燃剤を添加しなかった比較例５−１の発泡体よりも、消炎時間が短いことから、難燃性が高いことがわかる。
【０１２０】
（６）滑剤の添加試験１
＜実施例６−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の滑剤を採用し、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：脂肪酸アミド系滑剤（商品名「脂肪酸アマイド」，花王社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．２重量部を添加。
【０１２１】
＜実施例６−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例６−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：脂肪酸アミド系滑剤（商品名「脂肪酸アマイド」，花王社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して０．５重量部を添加。
【０１２２】
＜比較例６−１＞
原料の発泡材料には、前記実施例６−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：脂肪酸アミド系滑剤（商品名「脂肪酸アマイド」，花王社製）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して１．０重量部を添加。
【０１２３】
＜比較例６−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例６−１と同じ基剤２のみを用い、添加剤３としての滑剤は添加せずに、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
【０１２４】
これらの実施例６−１，６−２および比較例６−１，６−２で得られた発泡体について、発泡状態と、熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と、密度（ｋｇ／ｍ３）とを測定し比較した。これらの結果を表７に示す。なお、一部については結果が得られていないものもある。
【０１２５】
発泡体における発泡状態は、以下の判断基準とした。
◎：かなり良好である。
○：良好である。
×：不十分である。
【０１２６】
また、表７において、０．０４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３５ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。また、０．０３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３２ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。
【０１２７】
【表７】
表７に示すように、脂肪酸アミド系滑剤を１重量部添加した比較例５−１の発泡体は、発泡が不十分で状態がよくないことがわかる。また、滑剤を添加しなかった比較例６−２の発泡体は、密度が小さく、緻密なセルが形成されていないことがわかる。また、熱伝導率が大きくて断熱性にやや劣っている。一方、実施例６−１，６−２の発泡体は、発泡状態も良好で、かつ、熱伝導率が小さくて断熱性能が高く、密度も十分に小さくて緻密なセルが形成されていることがわかる。
【０１２９】
（７）滑剤の添加試験２
＜実施例７−１＞
原料の発泡材料には、ポリプロピレン２Ａを３５重量部、コーンスターチを３０重量部、および紙を３５重量部を含有する基剤２と、添加剤３とを用いた。コーンスターチおよび紙には、前記紙粒２Ｂを採用した。添加剤３には、下記の滑剤を採用し、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して１重量部を添加。
【０１３０】
＜実施例７−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例７−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して２重量部を添加。
【０１３１】
＜比較例７−１＞
原料の発泡材料には、前記実施例７−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して５重量部を添加。
【０１３２】
＜比較例７−２＞
原料の発泡材料には、前記実施例７−１と同じ基剤２および添加剤３である滑剤を用いて、前記第１実施形態と同様にして発泡体を得た。なお、滑剤の添加量を変更した。
添加剤３の種類，添加量：タルク（市販品、微粉）、ポリプロピレン２Ａの１００重量部に対して１０重量部を添加。
【０１３３】
これらの実施例７−１，７−２および比較例７−１，７−２で得られた発泡体について、発泡状態と、熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と、密度（ｋｇ／ｍ３）とを測定し比較した。これらの結果を表８に示す。なお、一部については結果が得られていないものもある。
【０１３４】
発泡体における発泡状態は、以下の判断基準とした。
○：良好である。
×：不十分である。
【０１３５】
また、表８において、０．０３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３２ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。また、０．０３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）は、０．０３０ｋｃａｌ／（ｍ・ｈ・℃）を換算したものである。
【０１３６】
【表８】
表８に示すように、タルクを５重量部または１０重量部添加した比較例７−１，７−２の発泡体は、発泡が不十分で状態がよくないため、熱伝導率、密度ともに測定していない。
一方、実施例７−１，７−２の発泡体は、発泡状態も良好で、かつ、熱伝導率が小さいため断熱性能も高く、密度も十分に小さくて緻密なセルが形成されていることがわかる。
【０１３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、発泡体として構成された材料を採用するため、発泡体の内部に形成されたセルにより、十分な断熱性能を確保でき、断熱材として十分に利用できるという効果がある。この際、セルロースの水素結合により、より一層断熱性を向上できる。
また、断熱材は、セルロースを含むことにより湿度の高い時には水分を吸収し、湿度が低いときには水分を放出する調湿機能を有する。このため、室内と壁体内との間での調湿を行うことができる。従って、壁体内や内壁面材の表面等での結露を防止して、壁体構造の耐久性を向上できる。
【０１３９】
請求項２に記載の発明によれば、室内と壁体内との間の透湿を実現できるため、室内と壁体内との湿度を一定に維持でき、発見しにくい壁体構造の内部の結露を確実に防止できるという効果がある。
【０１４０】
請求項３に記載の発明によれば、室内からの湿気は、断熱材に留まらずに透湿防水シートを介して室外側へ放散されるため、壁体構造の内部には結露が生じない。また、室外が屋外となる場合には、透湿防水シートにより、屋外からの雨水等の浸入を防止でき、壁体構造を保護できるという効果がある。
【０１４１】
請求項４に記載の発明によれば、風土に合わせて、適度な断熱性能のものを採用でき、余分なコストがかからないという効果がある。
【０１４２】
請求項５に記載の発明によれば、他の樹脂成分に比べて、ポリプロピレンが加工性や、機械適性等に優れるため、このような構成とすれば発泡体から構成された断熱材を簡単に製造できるという効果がある。
【０１４３】
請求項６に記載の発明によれば、十分な大きさのセルを有する発泡体を構成できるとともに、十分な作業性を確保できるという効果がある。
【０１４４】
請求項７に記載の発明によれば、製造された発泡体に十分な耐久性を確保できるという効果がある。
【０１４５】
請求項８，９に記載の発明によれば、製造された発泡体に十分な難燃性を付与できるという効果がある。
【０１４６】
請求項１０に記載の発明によれば、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できるという効果がある。
【０１４７】
請求項１１に記載の発明によれば、緻密な発泡体を製造できるとともに、製造時の製造効率を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る建物を示す図である。
【図２】本発明に係る壁体構造を構成する壁パネルを示す縦断面図である。
【図３】断熱材を構成する発泡体を模式的に示す斜視図である。
【図４】発泡材料を用いて前記発泡体を製造する押出成形機を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係る壁パネルの構成を示す図である。
【図６】本発明の比較例１に係る壁パネルの構成を示す図である。
【図７】本発明の比較例２に係る壁パネルの構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 発泡材料
２Ａ ポリプロピレン
１００Ａ 発泡体
２００ 建物
３００ 壁パネル
３２０ 透湿防水シート
３３０ 内壁面材としての石膏ボード
３４０ 透湿性面材としてのしっくいクロス
３５０ 空気層
３６０ 断熱材
Claims (11)
- 内壁面材と外壁面材との間に断熱材が設けられた建物の壁体構造であって、
前記断熱材は、樹脂成分、セルロース、およびでんぷんを含む発泡材料を、水によって発泡させた発泡体から構成され、この発泡材料において、重量比で、前記セルロースの比率が最も大きいことを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１に記載の建物の壁体構造において、
前記内壁面材の室内側には、室内に露出する透湿性面材が設けられていることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１または請求項２に記載の建物の壁体構造において、
前記外壁面材の室外側には、透湿防水シートが設けられていることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記断熱材は、厚さ寸法の異なる板状のものを複数種類備えていることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記樹脂成分は、ポリプロピレンであることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記セルロースの粒度は、３０メッシュを通過し、かつ４００メッシュを通過しない範囲であることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して０．２重量部以上の酸化防止剤が添加され、
この酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とが、重量比で、フェノール系酸化防止剤／ホスファイト系酸化防止剤＝１／２として混合された混合物であることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して５重量部の難燃剤が添加されていることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項８に記載の建物の壁体構造において、
前記難燃剤は、リン系、ブロム系、塩素化パラフィン、および三酸化アンチモンのうちのいずれかを含むことを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して０．２〜０．５重量部の範囲の脂肪酸アミド系滑剤が添加されていることを特徴とする建物の壁体構造。 - 請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の建物の壁体構造において、
前記樹脂成分には、この樹脂成分１００重量部に対して１〜２重量部のタルクが添加されていることを特徴とする建物の壁体構造。
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