JP2005329630A - 断熱シート及びこれを利用した室内用品 - Google Patents

Abstract

【課題】 高温での使用が可能であると共にカーテン等の室内用品としても利用可能な、断熱シートを提供する。
【解決手段】 可撓性のシートを基材として、その表面に塗料型断熱材を用いて断熱層を形成し、断熱シートとする。使用する塗料型断熱材は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｌａ又はＴｉを含むセラミック粒子又はセラミック繊維を主材料とするものであり、形成した断熱層の熱伝導率は０．０２Ｗ／ｍＫ以下、熱反射率は波長１〜５μｍの赤外光に対して９０％以上である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、非常に薄いシート状に形成され、軽量で断熱性に優れた断熱シート及びこれを利用した室内用品に関するものである。

従来から様々な用途を対象として、種々の断熱シートが提案され、実用されている。例えば、レジャー用の敷物やひざ掛けとして、発泡ポリエチレンシートにアルミ蒸着フィルムを貼り合わせた断熱シートが多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。この断熱シートは防水効果を備えていると共に、アルミ蒸着フィルムが光や熱を反射して遮断し、発泡ポリエチレンが熱の伝導を遮断するので、大きな保温、保冷効果が得られる。

また、２枚のポリエチレンシートを用いて、空気を封入した密封室を多数個配列したシートを形成し、これにアルミ蒸着フィルムを貼り合わせた断熱シートも多く用いられている（例えば、特許文献２参照。）。この断熱シートは、多少厚みが大きくなるものの、熱の伝導を遮断する効果が大きいので、住宅の内壁や外壁の断熱材として用いられるほか、鶏畜舎や園芸ハウスの壁材などにも用いられている。

さらに、同様の断熱シートが、ビルなどの窓に取付けるカーテンにも用いられている。例えば、ポリエステル樹脂のフィルムを基材として、一方の面にアルミ蒸着層を形成すると共に、他方の面にポリエステル繊維の不織布等を貼り付けて積層した断熱シートである。窓への取付けは、柔らかい質感の不織布の面を内側（室内側）とし、外側のアルミの面で日射を反射して室内温度の上昇を防止し、冷房効果を上げることができる。

以上のように、従来の断熱シートは、アルミ等の金属層を熱反射材として用いることが一般的となっている。しかし、金属鏡面を外観とすることは、人に不快感を与えることもあり、デザインの上からも好ましくない。上記カーテンの例では、室内側は柔らかい質感の不織布であり多様なデザインも可能となるが、屋外からこれを見る人に眩しさや不快感を与えることになる。

この問題を改善するために、金属層の上に光拡散材として不織布等を積層し、これによって反射光を穏やかな拡散光とする断熱シートが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
しかしながら、光拡散材として用いる不織布等は、光透過性の良い材質に限られるので、断熱シートの用途やデザインを広げるためには、金属以外の優れた熱反射材、すなわち熱反射率の高い素材を使用することが好ましい。

また、前述のように、断熱シートの熱伝導を小さくするために、発泡ポリエチレンシートや、空気を封入した密封室を多数個配列したポリエチレンシート等が使用されている。しかしながら、これらは一般に熱に弱い材質を使用しているため、高温で使用することはできない。したがって、耐熱性に優れ、かつ熱伝導率の低い素材を使用することが好ましい。
さらに、一つの素材であって、耐熱性に優れると共に、高い熱反射性と低い熱伝導性とを合わせて備えた素材であることが特に好ましい。
特開２００３−１６５１７１号公報 特開２００１−８２６８３号公報 特開２００３−２６６５９０号公報

本発明は、上記のような従来の問題点を解決したものであって、外観上で人に不快感を与えることがなく、高温での使用が可能であり、かつ、高い熱反射性と低い熱伝導性を共に備えた断熱シート及びこれを利用した室内用品を提供することを目的としている。また同時に、薄くて軽量な断熱シート及びこれを利用した室内用品を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に係る断熱シートは、可撓性のシートを基材とし、該基材の少なくとも一部に塗料型断熱材を用いて形成した断熱層を備えている手段を採用している。

また、本発明の請求項２に係る断熱シートは、請求項１に記載の断熱シートにおいて、前記基材が、金属、樹脂、紙、セラミック又は炭素を主材料とするものである手段を採用している。

さらに、本発明の請求項３に係る断熱シートは、請求項１又は２に記載の断熱シートにおいて、前記断熱層の熱反射率が、波長１〜５μｍの赤外光に対して９０％以上である手段を採用している。

また、本発明の請求項４に係る断熱シートは、請求項１から３の何れかに記載の断熱シートにおいて、前記断熱層の熱伝導率が０．０２Ｗ／ｍＫ以下である手段を採用している。

さらに、本発明の請求項５に係る断熱シートは、請求項１から４の何れかに記載の断熱シートにおいて、前記塗料型断熱材が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｌａ又はＴｉを含むセラミック粒子又はセラミック繊維を主材料とするものである手段を採用している。

さらに、本発明の請求項６に係る室内用品は、請求項１から５の何れかに記載の断熱シートを用いて構成した手段を採用している。

本発明の断熱シート及びこれを利用した室内用品は、塗料型断熱材を用いて形成した断熱層が、高温でも使用可能であり、また、その表面を外観面としても人に不快感を与えるものでなく多様なデザインも可能であり、かつ、高い熱反射率と低い熱伝導率とを同時に備えることが可能である。そして、従来の断熱シートと比較して、薄くて軽量な断熱シートとすることができると共に、種々の室内用品（カーテン、ブラインド、室内用壁紙、襖紙等）に利用することができる。

本発明の断熱シートは、可撓性のシートを基材とし、基材の少なくとも一部に塗料型断熱材を用いて形成した断熱層を備えていることを特徴としている。
基材となる可撓性のシートは、金属、樹脂、紙、セラミック、炭素等の多様な材料を用いることができる。

例えば、アルミニウム、鉄、銅、ステンレスなどの金属類や、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂などの樹脂類は、可撓性の薄い板状またはフィルム状に形成して基材とすることができる。
また、天然繊維、樹脂繊維、セラミック繊維、炭素繊維等の繊維類を用いた不織布、織物または編物を基材とすることができる。さらに、各種の紙類を基材とすることもできる。

本発明の断熱シートは、塗料型断熱材を用いて断熱層を形成する。
塗料型断熱材とは、刷毛やスプレーガンを用いて塗布することが可能であり、乾燥した塗膜が断熱層を形成するような断熱材を総称する。具体的には、米国のエンバイロトロール社で製造されているセラミックカバー、又はクールサーム（株式会社大高商会）、スーパーサーム（株式会社コスモトレードアンドサービス）、エコクール（鹿島技術研究所）、サーモシールド（株式会社チキリ）等の商品名で市販されている塗料型断熱材を使用することができる。

塗料型断熱材の主材料としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｌａ又はＴｉを含むセラミック粒子又はセラミック繊維を用いることが好ましい。代表的なものは二酸化珪素であり、アモルファスの酸化珪素がより好ましく、中空の粒子構造を有するものが特に好ましい。

これらのセラミック粒子又はセラミック繊維に水等を加えて、スラリー状とすることにより、塗料型断熱材とすることができる。また、スラリー中にアクリルやラテックス等をバインダーとして加えることにより、強固な断熱層を形成することができる。

断熱層の形成は、塗料型断熱材を、基材シートの性状に応じて塗布又は含侵させて形成することができる。例えば、基材シートが金属又は樹脂を主材料とする板状またはフィルム状である場合には、これらの表面に塗料型断熱材を塗布して断熱層を形成することができる。
また、基材シートが繊維類を用いた不織布、織物または編物である場合や、各種の紙類である場合には、これらの表面に塗料型断熱材を塗布するか、又はこれらの内部まで塗料型断熱材を含侵させることにより、断熱層を形成することができる。断熱層の厚みは任意に設定できるが、比較的厚めの断熱層を形成する場合には、塗料型断熱材を繊維に含侵させる方法が好ましい。

塗料型断熱材を用いて形成される断熱層の表面は、普通のペイントを塗布して得られる塗膜表面に類似しているので、これを外観面とした場合でも人に不快感を与えることはない。また、塗料型断熱材は、白色を基本としており、淡い色であれば自由に着色することができるので、多様なデザインを施すことができる。
また、塗料型断熱材の主材料は、酸化珪素等のセラミックスであるため耐熱性に優れている。したがって、金属又はセラミックを主材料とする基材シートとの組み合わせにより、高温で使用可能な断熱シートとすることができる。

形成される断熱層の熱伝導率は、使用する塗料型断熱材の種類により異なるが、一般的には０．０５Ｗ／ｍＫ以下であるものが多く、特に優れた塗料型断熱材では０．０２Ｗ／ｍＫ以下とすることが可能である。
また、形成される断熱層の熱反射率についても、使用する塗料型断熱材の種類により異なるが、波長１〜５μｍの赤外光に対して、一般的な塗料型断熱材では８０％以上であるものが多く、優れた塗料型断熱材では９０％以上が得られ、特に優れた塗料型断熱材では９８％以上とすることも可能である。
したがって、本発明の断熱シートは、高い熱反射性と低い熱伝導性とを同時に備えることが可能である。

本発明の断熱シートは、極めて広範囲にわたる用途が考えられるが、具体例をいくつか説明する。
本発明の断熱シートは、上述した室内用品のカーテンとして用いることができる。すなわち、ポリエステル樹脂のフィルムを基材として、一方の面に塗料型断熱材を塗布して断熱層を形成すると共に、他方の面にポリエステル繊維の不織布等を貼り付けて積層した断熱シートとする。このカーテンを夏季に使用する場合は、柔らかい質感の不織布の面を内側（室内側）とし、外側の断熱層で日射を反射して室内温度の上昇を防止し、冷房効果を上げることができる。

このカーテンを冬季に使用する場合には、断熱層の面を内側（室内側）とすることにより、室内から屋外に向って放射される熱が反射されて室内に戻るので、室内温度の低下を防止し、暖房効果を上げることができる。このとき、断熱層の表面には多様なデザインが可能であり、室内の人に不快感を与えることもない。

上記カーテンと同様に、本発明の断熱シートは、室内用品のブラインドに応用することができる。横型のブラインドは、アルミ等の薄い金属板に塗装を施した短冊状のシートを、長手方向が水平となるように配列したものである。この短冊状シートの片面に塗料型断熱材を用いて断熱層を形成することにより、熱反射性の高いブラインドとすることができる。
すなわち、カーテンの場合と同様に、夏季には日射を反射して室内温度の上昇を防止すると共に、冬季には室内からの放熱を防止することができる。

縦型のブラインドは、ポリエステル等の薄いシートを短冊状とし、これを長手方向が垂直になるように配列したものである。この短冊状シートの片面に塗料型断熱材を用いて断熱層を形成することにより、熱反射性の高いブラインドとすることができる。また、カーテンの場合と同様に、夏季には日射を反射して室内温度の上昇を防止すると共に、冬季には室内からの放熱を防止することができる。

本発明の断熱シートは、上述のように、断熱層の表面に多様なデザインを施すことが可能であり、ビルや住宅の室内用にふさわしいデザインをすることができる。したがって、本発明の断熱シートは、室内用品の壁紙又は襖紙に利用することができる。
例えば、用紙の片面に塗料型断熱材を用いて断熱層を形成することにより、断熱性を備えた壁紙又は襖紙とすることができる。形成した断熱層の表面に、インクジェットプリンターで図柄を印刷することもできる。また、従来の壁紙や襖紙と同様に、その裏面に接着剤を施したり、接着剤層の上に剥離紙を設けることもできる。

本発明の断熱シートは、耐熱性に優れた断熱シートとすることができるので、工業用の断熱材として、保温、保冷、火傷防止又は凍結防止等に幅広く使用することが可能である。複雑な形状をした配管等に保温等を行う場合には、テープ状の断熱シートとすることが好ましい。例えば、ガラス繊維織物を基材として、塗料型断熱材を１．５ｍｍ塗布したテープ状の断熱シートを、１５０℃のスチーム配管に巻き付けると、テープの外表面温度は６０℃に低下し、火傷防止として十分に使用することができる。このような断熱シートは、適宜マジックテープ（株式会社クラレ）等の商品名で市販されている面ファスナーや粘着剤を付けておくと脱着が自由になって便利である。

また、本発明の断熱シートは、家庭などで手軽に使える、簡便な断熱シートに利用することができる。例えば、塩化ビニル等の薄い樹脂シートを基材として、塗料型断熱材を用いて１ｍｍ程度の断熱層を形成した断熱シートは、鍋やその蓋などに貼り付けることにより、熱効率を上げることができると共に、その表面温度を４５℃以下に保持することが可能である。したがって、省エネと火傷防止に手軽に利用することができる。これについても、適宜面ファスナーや粘着剤を付けておくと脱着が自由になって便利である。

＜実施例１＞
塩化ビニールシート（幅１３００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ）を基材として、その片面に塗料型断熱材（米国ＥＮＶＩＲＯＴＲＯＬ社、セラミックカバーＣＣ２００）を塗布して、厚さ１．５ｍｍの断熱層を形成した本発明の断熱シートを製作した。これをスリット加工して、幅１００ｍｍのテープ状断熱シートとした。
このテープ状断熱シートを温度１５０℃のスチーム配管に巻きつけ、スチームを流した。このとき、断熱層の外側表面温度は最高で５８℃であり、配管表面に手を直接触れても火傷することはなかった。

＜実施例２＞
ガラス繊維とポリエステルとで構成された幅１３００ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのシートと、このシートの片面に塗料型断熱材（米国ＥＮＶＩＲＯＴＲＯＬ社、セラミックカバーＣＣ１００）を塗布して、厚さ０．６ｍｍの断熱層を形成した本発明の断熱シートを用意した。
これらのシートを、それぞれスリッターで切断して幅１００ｍｍ、長さ１３００ｍｍの短冊状とし、２種類の縦型ブラインドを製作した。そして、断熱層を形成した本発明の縦型ブラインドの性能と、断熱層を形成しない従来の縦型ブラインドとの比較試験を行った。なお、試験時の気温は３２℃であった。試験の結果を表１に示す。

試験の結果、ブラインドの表面温度は、両者においてそれほどの差は認められないが、室内の天井温度を比較した結果、本発明のブラインドの方が１２℃低く、高い断熱効果が確認された。

＜実施例３＞
厚さ２００μｍの紙を用意し、その片面に塗料型断熱材（米国ＥＮＶＩＲＯＴＲＯＬ社、セラミックカバーＣＣ１００）を塗布して、厚さ０．１ｍｍの断熱層を形成した本発明の室内用壁紙を製作した。広さ約２０ｍ²の部屋において、壁及び天井にこの壁紙をほぼ全面施工し、施工の前後におけるエアコンの消費電力を比較した。なお、外気温度は３０℃であった。
その結果、施工後におけるエアコンの電力使用量は、施工前と比較して２０％低く、冷房効率が高くなっていることが確認された。

Claims (6)

1. 可撓性のシートを基材とし、該基材の少なくとも一部に塗料型断熱材を用いて形成した断熱層を備えていることを特徴とする断熱シート。
2. 前記基材が、金属、樹脂、紙、セラミック又は炭素を主材料とするものである請求項１に記載の断熱シート。
3. 前記断熱層の熱反射率が、波長１〜５μｍの赤外光に対して９０％以上である請求項１又は２に記載の断熱シート。
4. 前記断熱層の熱伝導率が０．０２Ｗ／ｍＫ以下である請求項１から３の何れかに記載の断熱シート。
5. 前記塗料型断熱材が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｒ、Ｌａ又はＴｉを含むセラミック粒子又はセラミック繊維を主材料とするものである請求項１から４の何れかに記載の断熱シート。
6. 請求項１から５の何れかに記載の断熱シートを用いて構成したことを特徴とする室内用品。