JP2006142801A - 断熱板及びそれを用いた成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】
外部からの熱線を効率よく反射すると共に、耐久性の高い断熱板及びそれを用いた成形体を提供すること。
【解決手段】
樹脂材料を利用し、少なくとも３層以上の層状態で積層した樹脂層１，３，５と、該樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に熱線反射特性を有する金属を含む金属シート片を同一面上で離散的に配置した金属層２，４とを有する断熱板であって、全ての金属層に配置された金属シート片を重ね合わせた際の金属シート片の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されていることを特徴とする断熱板である。
【選択図】図１

Description

本発明は、断熱板及びそれを用いた成形体に関し、特に、プラスチック樹脂の成形性を活かした断熱板及びそれを用いた成形体に関する。

近年、省エネルギー等の観点から、外部から侵入する太陽光などの熱エネルギーを遮断し、建物・設備・機器における内部温度変化を抑制することが行われている。例えば、建物の屋根や壁面からの熱エネルギーの侵入を遮断するため、屋根裏や壁面内部に断熱材やアルミニウム箔を配置したり、また、外部に設置したタンクには、タンクの外壁を二重化し、壁面の内部を真空状態にするなどにより、断熱効率を高める工夫がなされている。

これらの断熱方法は、断熱材等を屋根材や壁面材とは別に配置することが必要であり、また、タンクの場合には容器の壁面構造を複雑化するなど、作業が煩雑な上、高コスト化するなどの欠点を有している。
これに対して、屋根や壁面などにアルミニウム箔を直接貼り付ける断熱方法も考えられるが、風化や劣化によりアルミニウム箔自体が構造体から剥離し、耐久性において問題がある。

また、アルミニウム箔などを貼り付ける方法としては、プラスチック樹脂などで形成した層状の板の中間に、接着剤を介してアルミニウム箔を貼り付ける方法もあるが、アルミニウム箔と樹脂材料との接着性が悪く、アルミニウム箔層の表面で剥離し易い。これに対し、特許文献１においては、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の積層体の少なくとも１層に短冊状、小片又は粉末状、あるいは細い繊維を編んだアルミニウムを配置する技術が記載されており、アルミニウムの固定には、アルミニウムを挟む２つのＦＲＰ層の樹脂間の結合あるいは、アルミニウム繊維中に入り込む樹脂により接着強度を強化するものである。
特開平１０−２７８１４７号公報

特許文献１のものにおいては、アルミニウムを挟む２つのＦＲＰ層の樹脂間の結合を可能とするためには、アルミニウムが配置されていない部分を設けることが必要であり、また、細い繊維を編んだものにおいても、微小な隙間が存在するため、特許文献１のように電波を遮断することは可能であるが、太陽光などの熱線を全て反射することは困難である。

本発明が解決する課題は、上述した問題を解決し、外部からの熱線を効率よく反射すると共に、耐久性の高い断熱板及びそれを用いた成形体を提供することである。

請求項１に係る発明は、樹脂材料を利用し、少なくとも３層以上の層状態で積層した樹脂層と、該樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に熱線反射特性を有する金属を含む金属シート片を同一面上で離散的に配置した金属層とを有する断熱板であって、
全ての金属層に配置された金属シート片を重ね合わせた際の金属シート片の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されていることを特徴とする。
本発明に係る「金属シート」とは、金箔、銀箔、アルミニウム箔などの金属から構成される薄いシートや、あるいは、金・銀・アルミニウムなどが蒸着されたＰＥＴフィルムなどのように、樹脂性シートの表面又は内部に金属が配置され、シート自体が熱線の反射効果を有するものを意味する。

請求項２に係る発明では、請求項１に記載の断熱板において、該金属シート片の形状は四角形又は六角形であることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、樹脂材料を利用し、少なくとも３層以上の層状態で積層した樹脂層と、該樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に、熱線反射特性を有する金属を含む金属シートを配置した金属層とを有する断熱板であって、各々の金属シートの少なくとも一部には、金属を有しない領域が存在し、全ての金属層に配置された金属シートを重ね合わせた際の金属を有する領域の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されていることを特徴とする。
本発明における「金属を有しない領域」とは、全面に渡り金属が存在するシートに円状・正方形などの各種形状の開口を形成する方法や、金属を蒸着したシートでは、特定の領域に金属を付着させない、あるいは付着した金属を除去する方法などで、金属シートの一部に金属が存在しない領域が形成される状態を意味する。

請求項４に係る発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載の断熱板において、該樹脂材料は、プラスチック樹脂、シリコン樹脂、又は繊維強化樹脂であることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、請求項１乃至４のいずれかに記載の断熱板において、該断熱板の表面の少なくとも一部を塗料で着色したことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の断熱板を利用して構成されることを特徴とする成形体である。なお、本発明に係る「断熱板を利用した成形体」とは、予め板状の断熱板を形成し、その後、該断熱板を成形して成形体を構成するものだけでなく、予め成形した樹脂層の上に金属層や樹脂層を順次重ね合わせ、本発明に係る断熱板の構成を有するように成形された成形体も含むものである。

請求項７に係る発明では、請求項６に記載の成形体は、容器、屋根板、または壁板のいずれかであることを特徴とする。

請求項１に係る発明により、樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に熱線反射特性を有する金属を含む金属シート片を同一面上で離散的に配置すると共に、全ての金属層に配置された金属シート片を重ね合わせた際の金属シート片の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されているため、各金属層においては樹脂層間の接着性を利用して金属シート片の接着強度を高く保持し、しかも各金属層が補完的に熱線を遮蔽するため、全ての金属層が協働して断熱板全体に渡り熱線を遮蔽する効果を付与することが可能となる。

請求項２に係る発明により、予め所定の形状に形成した金属片を用いることにより、金属片を規則正しく配置するだけで、金属層間の金属片の位置決めが容易に調整でき、断熱板の製造が極めて容易なものとなる。しかも、金属片の形状が四角形又は六角形である場合には、特に配置が容易であり、断熱板の仕上がりも美感的に美しく形成することが可能となる。

請求項３に係る発明により、樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に、熱線反射特性を有する金属を含む金属シートを配置した金属層とを有し、各々の金属シートの少なくとも一部には、金属を有しない領域が存在すると共に、全ての金属層に配置された金属シートを重ね合わせた際の金属を有する領域の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されているため、各金属層においては、金属を有しない領域における樹脂層間の接着性又は樹脂層と金属シート（金属シートでも金属を有しない部分）との接着性を利用して金属シートの接着強度を高く保持し、しかも各金属層が補完的に熱線を遮蔽するため、全ての金属層が協働して断熱板全体に渡り熱線を遮蔽する効果を付与することが可能となる。
しかも、金属を有しない領域が存在する金属シートを使用することにより、請求項１に係る発明のように金属シート片を離間的に多数張り合わせて、金属が存在しない領域を形成する作業が不要となり、断熱板の形成作業をより円滑に行うことが可能となる。

請求項４に係る発明により、樹脂層を形成する樹脂材料に、プラスチック樹脂、シリコン樹脂、又は繊維強化樹脂を用いることにより、これらの材料の成形性や機械的強度を活かした多様な断熱板を作成することが可能となる。

請求項５に係る発明により、断熱板の表面の少なくとも一部を塗料で着色することにより、断熱板に多様な機能を付加することが可能となる。例えば、白色に着色することで、熱線の反射効率を高め、断熱板が配置される環境に合った色に着色することで、景観に合った断熱板を提供することも可能となる。

請求項６に係る発明により、請求項１乃至４に記載の断熱板を利用して成形体を構成することにより、請求項１乃至４の断熱板が有する特性を活かした優れた成形体を得ることが可能となる。

請求項７に係る発明では、成形体として、容器、屋根板、または壁板を構成することにより、従来のように構造が複雑化したり、作業が煩雑化または高コスト化することなく、各部材に、高い断熱性能を長期に渡り付与することが可能となる。

本発明に係る断熱板及びそれを用いた成形体について、以下に詳細に説明する。
図１は、本発明に係る断熱板の断面を示す図である。断熱板は、樹脂材料で形成される樹脂層１，３，５と、樹脂層間に形成される熱線反射特性を有する金属を含む金属層２，４とから構成される。樹脂層の層数については、図１に示すような３層に限らず、それ以上の層数を用いてもよい。また、金属層について、図１に示すように２層に限らず、それ以上の層数で構成することも可能である。

樹脂材料としては、プラスチック樹脂、シリコン樹脂など、各種の樹脂材料を利用することが可能であるが、本発明の断熱板や該断熱板を用いた成形体の用途に応じて、適切な樹脂材料を選択することが可能である。例えば、ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などが好適に利用可能である。また、ガラス繊維やカーボン繊維を用いた繊維強化樹脂も、本発明の断熱板に用いる樹脂材料として好適に利用できる。

金属層には、金箔、銀箔、アルミニウム箔など熱線を反射する特性を有する金属を薄く加工したシートや、あるいは、金・銀・アルミニウムなどの金属を蒸着したシート、金属をシート内部に分散させたシートなど、種々の金属シートが使用される。金属を蒸着又は分散させるシート材料としては、ＰＥＴなどのようにシートの貼り付け作業に際しても十分な機械的強度を有する樹脂材料が好適に使用可能である。金属シートに使用する金属としては、安価で製造も容易なアルミニウムが好適に使用可能である。

金属シートの形状としては、図２（ａ）に示すように、金属層の一部の領域に金属が存在しない領域６を形成したものであり、具体的には、金属シートを所定の形状に切断したものを、樹脂層に離散的に貼付けて構成する方法や、金属を蒸着したシートなどでは、金属シート内に所定形状の開口部を形成する方法や、特定の領域に金属を付着させない、あるいは付着した金属を除去する方法などで、金属シートの一部に金属が存在しない領域６が形成される。

金属シート片を使用して、図２（ａ）のような、金属層を構成するには、例えば、図３に示すように略正方形の金属シート片を複数配置することにより構成される。金属層を形成する上で重要なポイントは、図２（ａ）の６（又は図２（ｂ）の７）に示すような、金属シート片が配置されていない部分を設けることであり、このような空白領域が金属層の全体に渡り設けられることにより、金属層を挟む樹脂層間の接合を可能とし、該接合により金属層を強固に支持することが可能となる。

また、金属層２，４は、複数の金属シート片から構成されており、各金属層における金属シート片の配置は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、特定の金属層に形成される空白に対しては、他の金属層の金属シート片により、該空白が埋められるように配置されている。これらの構成により、全ての金属層を重ね合わせた際には、金属シート片の集合体が断熱板全体を覆うよう構成される。

金属シート片のレイアウト方法は、図２に示したものに限らず、例えば、図４（ａ）に示すように、金属シート片として四角形のものを用意し、数字１が記載されている金属シート片を第１の金属層に配置し、次に数字２が記載されている金属シート片を第２の金属層に、以下同様にして第４の金属層まで設ける。そして、４つの金属層を少なくとも５層以上の樹脂層により挟持することで、断熱板を形成することが可能となる。

また、図４（ｂ）に示すように、六角形の金属シート片を用いて、断熱板全体を覆うことも可能である。この場合にも、各金属シート片の数字は、該金属シート片が配置される金属層の番号を意味する。
図４に示すように金属層数を増大することにより、単一の金属層の中で金属シート片が配置されない空白領域が増大し、金属層を挟む樹脂層の接着強度をより強固にすることが可能となる。また、四角形や六角形のように所定の形状を有する金属シート片を規則正しく配置することにより、美感的にも優れた断熱板を形成することが可能となる。

金属が存在しない領域を有する金属シートを使用する場合には、積層した金属層における全ての金属シートを重ね合わせた際に、金属が存在しない領域が形成されないように、各金属層間で、金属が存在しない領域をずらして、金属シートを配置する。なお、このような、金属シートを使用した金属層と、上述した金属シート片を使用した金属層とを組み合わせて使用することも可能である。
このような、金属が存在しない領域を有する金属シートを使用した場合には、一度に広い面積に金属シートを貼り付けることができ、極めて作業性が向上することとなる。

本発明の断熱板は、断熱板表面を着色し、断熱板に多様な機能を付加することも可能である。例えば、白色に着色することで、熱線の反射効率を高めることが可能となり、また、断熱板が配置される環境に合った色に着色することで、景観に合う断熱板を提供することも可能となる。

本発明の断熱板を用いて成形体を形成する際には、断熱板に加熱や加圧を行い、所望の形状に成形することが可能である。また、樹脂層と金属層とを積層した断熱板を再成形するだけでなく、予め成形された樹脂層の表面に金属層を貼り付け等により形成し、その上に再度樹脂層などを形成することも可能である。なお、金属層の形成に際しては、金属シートの一方の面に接着剤を塗布し、剥離剤を塗布した保護シートを貼り付け、使用時に保護シートを除去して使用する方法や、透明フィルムなどの支持体上に複数の金属シート片を剥離可能な接着剤（剥離剤）を介して配置すると共に、金属シート片の他面には樹脂材料と接着性を有する接着剤を塗布し、金属シート片を保持する支持体を、成形した樹脂層の表面に貼付け、金属シート片を残した状態で該支持体を剥離することで、金属シート片を樹脂層に付着させることも可能である。

さらに、金属層上に樹脂層を成形する際には、樹脂材料を金属層の表面に吹き付け、形成することもできる。
また、屋根板や壁板として断熱板を利用する際には、所望の大きさに切断したり、あるいは、加熱・加圧成形により、曲面形状を付与したりすることにより得ることが可能である。

以上、説明したように、本発明により、外部からの熱線を効率よく反射すると共に、耐久性の高い断熱板及びそれを用いた成形体を提供することが可能となる。

本発明に係る断熱板の断面図を示す。 本発明に係る断熱板の金属層の金属シートの配置を示す図である。 図２（ａ）の金属層における金属シート片の具体的な配置例を示す図である。 金属層の他の配置例を示す図であり、（ａ）は四角形の金属シート片を、（ｂ）は六角形の金属シート片を用いたものを示す。

符号の説明

１，３，５ 樹脂層
２，４ 金属層
６，７ 空白領域
１０ 金属シート片

Claims (7)

1. 樹脂材料を利用し、少なくとも３層以上の層状態で積層した樹脂層と、
   該樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に熱線反射特性を有する金属を含む金属シート片を同一面上で離散的に配置した金属層とを有する断熱板であって、
   全ての金属層に配置された金属シート片を重ね合わせた際の金属シート片の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されていることを特徴とする断熱板。
2. 請求項１に記載の断熱板において、該金属シート片の形状は四角形又は六角形であることを特徴とする断熱板。
3. 樹脂材料を利用し、少なくとも３層以上の層状態で積層した樹脂層と、
   該樹脂層間のうち少なくとも２つの樹脂層間に、熱線反射特性を有する金属を含む金属シートを配置した金属層とを有する断熱板であって、
   各々の金属シートの少なくとも一部には、金属を有しない領域が存在し、全ての金属層に配置された金属シートを重ね合わせた際の金属を有する領域の集合体が断熱板全体を覆うよう構成されていることを特徴とする断熱板。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の断熱板において、該樹脂材料は、プラスチック樹脂、シリコン樹脂、又は繊維強化樹脂であることを特徴とする断熱板。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の断熱板において、該断熱板の表面の少なくとも一部を塗料で着色したことを特徴とする断熱板。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の断熱板を利用して構成されることを特徴とする成形体。
7. 請求項６に記載の成形体は、容器、屋根板、または壁板のいずれかであることを特徴とする成形体。
   

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