JP2006026976A

JP2006026976A - 断熱シート

Info

Publication number: JP2006026976A
Application number: JP2004206119A
Authority: JP
Inventors: 四郎 ▲高▼島; Shiro Takashima
Original assignee: TWINTECH KK
Current assignee: TWINTECH KK
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】優れた断熱効果を示すとともに、耐熱性、防音性、防水性、防露性、遮熱性、脱臭性、調湿性に優れ、取り扱いが容易で種々の物品に簡単に断熱層を設けることができる断熱シートを提供する。
【解決手段】断熱シートは、ガラス繊維基材と、中空セラミック粒子、無機顔料およびアクリルシリコーン樹脂を含有する塗布液の塗布によって形成された断熱層とよりなり、上記ガラス繊維基材が断熱層に埋没し、かつ、中空セラミック粒子が、断熱層の表面および表面近傍に層状に密集して存在している。断熱層における中空セラミック粒子は１０〜４０重量％、無機顔料は２５〜４０重量％、アクリルシリコーン樹脂は３０〜６０重量％の範囲にある。
【選択図】図１

Description

本発明は、種々の用途に使用することが可能な耐熱性、防音性、防水性を有する断熱シートに関する。

特開２００２−１０５３８５号公報特開２００１−２０６９５８号公報特開２０００−１２９８１３号公報。

断熱材については従来から種々のものが提案されており、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン等の合成樹脂よりなる多孔性材料、有機繊維或いはセラミック繊維などの不織布を用いたものなど、種々の材料が使用されている。また、その形態も、シート状のもの、ブロック状のもの、塗布剤の状態で使用するものなど、種々のものが使用されている。また、中空微粒子は軽量であり、断熱効果を示すために、それを用いた断熱材も種々提案されている。例えば、特許文献１には、ガラスビーズを含む塗布剤の形態のものが開示されている。しかしながら、塗布剤の形態のものは、塗布操作が必要であり、例えば建築現場で均一な塗布面を形成するために熟練が必要であるとともに、乾燥のための時間が必要であって、取り扱い性の点で問題があった。

一方、中空粒子を用いたシート状の断熱材としては、例えば、特許文献２には、ナイロンやセラミックの中空粒子を樹脂層中に分散させたアルミサッシの表面を被覆するための断熱シートが開示されている。また、特許文献３には、無機質中空粒子を含む樹脂組成物を補強基材に塗布した断熱シートが開示され、床材、壁材、屋根材等として有用であることが記載されている。しかしながら、これらの断熱シートは、耐熱性、耐炎性等に劣るという問題があり、また、断熱性の点でも未だ十分なものではない。

したがって、優れた断熱効果を示すとともに、種々の物品に塗布によらず、簡単に断熱層を設けることができる断熱材の出現が求められている。本発明は、従来の技術における上記のような要求を満たすことを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、優れた断熱効果を示すとともに、耐熱性、防音性、防水性に優れ、取り扱いが容易で種々の物に簡単に断熱層を設けることができる断熱シートを提供することにある。

本発明の断熱シートは、ガラス繊維基材と、中空セラミック粒子、無機顔料およびアクリルシリコーン樹脂を含有する塗布液の塗布によって形成された断熱層とよりなり、ガラス繊維基材が断熱層に埋没し、中空セラミック粒子が断熱層の表面および表面近傍に層状に密集して存在していることを特徴とする。本発明において、断熱層は、中空セラミック粒子の含有量が１０〜４０重量％、無機顔料の含有量が２５〜４０重量％、アクリルシリコーン樹脂の含有量が３０〜６０重量％の範囲にあることが好ましい。

図１は、本発明の断熱シートの一例の模式的断面図であって、１は断熱層であり、中空セラミック粒子２が含有されている。３はガラス繊維基材であって、断熱層に埋没した状態になっており、そして中空セラミック粒子が断熱層の表面および表面近傍に層状に密集して存在している。

本発明において、ガラス繊維基材としては、織布、不織布、網状物(メッシュ)等を用いることができる。

耐熱層を構成する成分の一つである中空セラミック粒子は、その平均粒径が２０〜４０μｍの範囲のものであって、アルミナ、各種のガラス等から構成されるものがあげられる。本発明においては、特にアルミノケイ酸ソーダガラスよりなる中空粒子が好ましく用いられる。これらの中空セラミック粒子は、その内部に空気を保持し、軽量であるため、塗布によって断熱層の表面および表面近傍に移動して粒子層を形成し、断熱シートの断熱性の付与とともに、軽量化に寄与する。本発明において、中空セラミック粒子は、断熱層において、１０〜４０重量％の含有量で含有させるのが好ましい。含有量が１０重量％よりも少量になると、断熱シートの断熱能力が低下し、一方４０重量％よりも多くなると、形成される断熱層のガラス繊維基材に対する付着力が低下し、断熱層が剥離し易くなる。

無機顔料としては、白色、有色のものが種々使用できる。例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、二酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化銅などをあげることができ、これらは１種または２種以上を混合して使用してもよい。しかしながら、二酸化チタンは少量で純白の色をもたらし、また、紫外線によってマイナスイオンを発生し、防臭、殺菌効果を生じ、また、光触媒として作用し、紫外線による汚れ分解作用を有するという利点もあるので、特に好ましく使用することができる。無機顔料は、表面に密集した中空セラミック粒子相互の間に生じる隙間を埋めて耐熱性の高い層を形成する作用がある。無機顔料は、２５〜４０重量％の含有量で含有させるのが好ましい。含有量が２５重量％よりも少量になると、顔料の添加効果が得られず、一方４０重量％よりも多くなると、形成される断熱層の表面強度が低下し、また、ガラス繊維基材に対する付着力が低下して断熱層が剥離し易くなる。

本発明においては、結着樹脂として、耐熱性に優れているアクリルシリコーン樹脂が使用される。アクリルシリコーン樹脂は、水性エマルジョン塗料又は油性エマルジョン塗料の形態で使用するのが好ましく、断熱層において３０〜６０重量％の範囲の含有量で使用するのが好ましい。アクリルシリコーン樹脂の含有量が３０重量％より少なくなると、形成される断熱シートの強度が低下して耐久性に欠けるものとなり、一方、６０重量％より多くなると、耐熱性および断熱性の点で不十分なものとなる。

本発明の断熱シートは、上記のように、平均粒径２０〜４０μｍの中空セラミック粒子、無機顔料およびアクリルシリコーン樹脂よりなる断熱層にガラス繊維基材が埋設されたものであって、中空セラミック粒子が無機顔料と共に表面および表面近傍に密集した状態の層を形成するから、優れた断熱性を有するとともに、耐熱性、防音性、防水性、防露性、遮熱性、脱臭性、調湿性にも優れ、また結露防止にも有効であり、取り扱いも容易であって、種々の物に貼着して簡単に断熱層を設けることができる。したがって、例えば、床材、天井材、屋根材、壁材等の建築材料、車両、船舶、航空機等の構造材料、冷凍コンテナ、ドライコンテナ等の収納保管用具、貯蔵タンク、高電圧キャビネット、蒸気管カバー等に断熱層を形成するために使用することができる。

本発明の断熱シートは、次のようにして製造することができる。まず、固形分として、中空セラミック粒子１５〜４０重量％、無機顔料２５〜４０重量％、アクリルシリコーン樹脂２０〜４０重量％を含有する水性塗布液を作製する。一方、シリコーン樹脂等で剥離処理した剥離紙、ポリオレフィンその他のプラスチック板、剥離処理した金属板等の剥離シートの上に、ガラスクロス等のガラス繊維基材を載置し、その上に、上記の水性塗布液を吹き付け、刷毛塗り、ローラー塗布等によって塗布する。塗布操作は所定の膜厚になるように複数回反復して実施してもよいが、中空セラミック粒子が表面および表面近傍に移動できるように完全に乾燥する前に塗布することが必要である。塗布後、形成された塗布層を加熱することによってアクリルシリコーン樹脂を硬化させ、断熱層を形成する。断熱シートの厚さは、ガラス繊維基材を含めて０.５〜５ｍｍの範囲であるのが好ましい。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

固形分重量として、
平均粒子径３０μｍのアルミノケイ酸ソーダガラス中空粒子２０重量％
二酸化チタン２５重量％
アクリルシリコーン樹脂（水性エマルジョン）５５重量％
よりなる水性塗布液を調製した。

シリコーン系離型剤を塗布した剥離紙の上に、ガラスクロスを載置し、その上に上記の水性塗布液をロールコーターで均一に塗布した。更に熱風乾燥機にて８０℃に３０分間加熱してアクリルシリコーン樹脂を硬化させ、厚さ０．８ｍｍの断熱シートを作製した。この断熱シートの断面を顕微鏡で観察したところ、アルミノケイ酸ソーダガラス中空粒子が断熱層の表面および表面近傍に集まって、２０〜２６層の粒子層を形成していることが観察された。この断熱シートの熱伝導率は０．０３ｗ／ｍＫであり、吸水率は０％であった。

この断熱シートを一辺２．４ｍの直方体状の鉄製コンテナーの底面を除く全面に貼り付け、断熱効果を評価した。内部温度２６℃のコンテナーを外気温度３１℃で上面に太陽光があたる条件下で３時間放置したところ、内部温度は３０℃であった。一方、この断熱シートを貼り付けなかったコンテナーの場合は、内部温度が４２℃に上昇した。

本発明の断熱シートの模式的断面図。

符号の説明

１…断熱層、２…中空セラミック粒子、３…ガラス繊維基材。

Claims

ガラス繊維基材と、中空セラミック粒子、無機顔料およびアクリルシリコーン樹脂を含有する塗布液の塗布によって形成された断熱層とよりなり、該ガラス繊維基材が断熱層に埋没し、かつ、中空セラミック粒子が、断熱層の表面および表面近傍に層状に密集して存在していることを特徴とする断熱シート。
断熱層における中空セラミック粒子の含有量が１０〜４０重量％、無機顔料の含有量が２５〜４０重量％、アクリルシリコーン樹脂の含有量が３０〜６０重量％の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の断熱シート。
ガラス繊維基材がガラスクロスである請求項１記載の断熱シート。
中空セラミック粒子がアルミノケイ酸ソーダガラスよりなる請求項１記載の断熱シート。
無機顔料が、二酸化チタンである請求項１に記載の断熱シート。