JP2009030344A

JP2009030344A - 複合断熱材及びそれを用いた外張り断熱構造

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Publication number: JP2009030344A
Application number: JP2007195532A
Authority: JP
Inventors: Michio Ishida; 陸夫石田
Original assignee: Dow Kakoh KK
Current assignee: Dow Kakoh KK
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-07-27
Also published as: JP4938579B2

Abstract

【課題】簡単に、且つ別途設備を用いなくても、安価に製造できる断熱性及び透湿性に優れた複合断熱材を提供する。
【解決手段】構造物の断熱構造に用いられる複合断熱材である。断熱材の少なくとも一方の面にアルミニウム箔が接合されており、前記アルミニウム箔は、厚みが５μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、複合断熱材及びそれを用いた外張り断熱構造の技術分野に属し、更に云うと、断熱性及び透湿性に優れた複合断熱材及びそれを用いた外張り断熱構造に関する。

断熱材としては、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォーム等から成る板状断熱材が用いられている。最近では、断熱性を高めるために、断熱材の少なくとも一方の面に熱線反射層として、アルミニウム箔やアルミニウム蒸着プラスチックフィルムから成るシート状物を接合した複合断熱材が開示されている（特許文献１を参照）。

しかし、単に断熱材にアルミニウム箔やアルミニウム蒸着プラスチックフィルムから成るシート状物を接合しただけの構成では、透湿性が低下し、例えば断熱材の屋外側の面にシート状物を接合した複合断熱材を用いて外張り断熱構造を構成すると、前記断熱材内部に内部結露が生じ、断熱材自体の断熱性が低下する課題があった。

そのため、多数の通気孔が形成されたアルミ蒸着フィルムを熱線反射層とした複合断熱材が開示されている（特許文献２を参照）。

特開平１１−７１８３５号公報特開平１０−３１７５２８号公報

特許文献２の複合断熱材は、断熱性及び透湿性に優れた構成となっているが、アルミ蒸着フィルムに多数の通気孔を形成するための工程が煩雑で、また、別途設備が必要となるため、コストが嵩む課題を有する。

本発明の目的は、簡単に、且つ別途設備を用いなくても、安価に製造できる断熱性及び透湿性に優れた複合断熱材及びそれを用いた外張り断熱構造を提供することである。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る複合断熱材は、
構造物の断熱構造に用いられる複合断熱材であって、
断熱材の少なくとも一方の面にアルミニウム箔が接合されており、前記アルミニウム箔は、厚みが５μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の複合断熱材において、
断熱材の屋外側に配置される面にアルミニウム箔が接合されており、屋内側に配置される面に前記アルミニウム箔の透湿度以下の透湿度を有するフィルムが接合されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の複合断熱材において、
アルミニウム箔は圧延加工によって製造されており、前記圧延加工によって多数のピンホールが形成されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合断熱材において、
アルミニウム箔の透湿度は０ｇ／２４ｈ・ｍ²より大きく、２０ｇ／２４ｈ・ｍ²以下であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複合断熱材において、
アルミニウム箔の赤外線放射率は０．２以下であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合断熱材において、
断熱材は合成樹脂発泡板から成ることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合断熱材において、
合成樹脂発泡板は押出法ポリスチレンフォーム保温板から成ることを特徴とする。

請求項８に記載した発明に係る外張り断熱構造は、
構造物の軸部の屋外側に複合断熱材を設け、更に屋外側に通気胴縁を介して外装材を設けた構成を有する外張り断熱構造であって、
前記複合断熱材は断熱材の屋外側の面にアルミニウム箔が接合されて成り、前記アルミニウム箔は、厚みが５μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明に係る複合断熱材は、アルミニウム箔の圧延加工時に生じるピンホールを通気孔として用いるので、簡単に、且つ別途設備を用いなくても、安価に通気孔を有するアルミニウム箔を製造でき、同アルミニウム箔を用いることで断熱性及び透湿性に優れた複合断熱材を安価に製造できる。

また、厚みの薄いアルミニウム箔を用いるので、さらに安価に製造できる。

本発明に係る外張り断熱構造は、上記のように断熱性及び透湿性に優れた複合断熱材を用いるので、断熱性を向上させつつ、壁体を健全に維持できる。

本発明に係る複合断熱材及びそれを用いた外張り断熱構造の実施形態を図面に基づいて説明する。

この複合断熱材１は、断熱材２の少なくとも一方の面の略全域にアルミニウム箔３が接合されている（図１を参照）。なお、前記複合断熱材１を後述するように外張り断熱構造などに用いる場合は、断熱材２の屋外側に配置される面の略全域にアルミニウム箔３が接合され、屋内側に配置される面の略全域に前記アルミニウム箔３の透湿度以下の透湿度を有するフィルム（例えば、厚みが２０μｍ以上のアルミニウム箔、鉄箔、厚み２００μｍ以上のポリエチレンシート）が接合されていることが好ましい（図示は省略、請求項２記載の発明）。屋内側にアルミニウム箔３の透湿度以下の透湿度を有するフィルムを接合することで、断熱材の内部に発生する内部結露を軽減することができる。

断熱材２としては、軽量で耐水性・断熱性・耐圧性に優れたものが好ましく、独立気泡を有する合成樹脂発泡体が好適である（請求項６記載の発明）。具体的には、例えばポリスチレン系発泡体、ポリエチレン系発泡体、ポリプロピレン系発泡体、ポリウレタン系発泡体、フェノール系発泡体等の独立気泡を有する合成樹脂発泡体が好適である。特に、押出法ポリスチレンフォーム保温板（商品名「スタイロエース」：ダウ化工（株）製）は、その高い断熱性及び低い吸水性の故に最も好ましい（請求項７記載の発明）。この断熱材２の厚みとしては、５ｍｍ〜１００ｍｍ程度のものが利用可能である。

アルミニウム箔３は、厚みが５μｍ以上、２０μｍ以下とされている。このアルミニウム箔３は圧延加工によって製造されており、前記圧延加工によって多数のピンホール（通気孔４）が形成されている（図２を参照、請求項３記載の発明）。

一般的に入手できるアルミニウム箔は厚みが５μｍ〜２００μｍである。そのなかで、本発明者は、圧延加工によって厚みの薄いアルミニウム箔を製造する際に、多数のピンホールが形成されることに着目した。そして、厚みが２０μｍより厚いアルミニウム箔は、圧延加工時に殆どピンホールが発生せず、厚みが５μｍより薄いアルミニウム箔は特注品となってコストが嵩み、しかも圧延加工が非常に難しく、強度的にも非常に弱いため、本発明のアルミニウム箔３は厚みを５μｍ以上、２０μｍ以下とした。このとき、アルミニウム箔３の厚みを５μｍ以上、２０μｍ以下と成るように、一般的な圧延加工で製造すると、アルミニウム箔３の透湿度は、断熱材２の内部に生じる内部結露を前記断熱材２の耐久性及び熱伝導率に影響を及ぼさないレベルである、０ｇ／２４ｈ・ｍ²より大きく、２０ｇ／２４ｈ・ｍ²以下とすることができる（請求項４記載の発明）。

ちなみに、アルミニウム箔３の赤外線放射率は０．２以下であることが好ましい（請求項５記載の発明）。アルミニウム箔３の赤外線反射率が０．２以下の場合、遮熱性が顕著であり、断熱材２に接合すると遮熱性が向上するからである。

このアルミニウム箔３は、例えば前記アルミニウム箔３の少なくとも一方の面にポリスチレンから成るフィルム５をドライラミネーションによって裏打ちしてフィルム付きアルミニウム箔とし、同フィルム付きアルミニウム箔を熱ラミネーションによって断熱材２に接合している。ポリスチレンから成るフィルム５は厚みが薄く（２０μｍ程度）、透湿性が高いため、断熱材２の透湿性を阻害することがない。

なお、エポキシ系接着剤、又はウレタン系接着剤、又は合成ゴム系ホットメルト接着剤等の接着剤６を断熱材２に塗布し、アルミニウム箔３を接合しても良い。このとき、前記接着剤６による部分接合（点付け、線状付け）でも良い（図３及び図４を参照）。断熱材２の全面に接着剤６を塗布しないので、断熱材２の透湿性をやはり阻害することがない。

また、断熱材２のアルミニウム箔３を接合する側の面に溝７を形成しておき、前記溝７と７の間の凸部に接着剤６を塗布して相互を接合しても良い（図５を参照）。溝７から断熱材２内を透過した水蒸気等を放散することができ、透湿性に優れた複合断熱材を構成することができる。

上記構成の複合断熱材１は、アルミニウム箔３の圧延加工時に生じるピンホールを通気孔として用いるので、簡単に、且つ別途設備を用いなくても、安価に通気孔を有するアルミニウム箔３を製造でき、同アルミニウム箔３を用いることで断熱性及び透湿性に優れた複合断熱材を安価に製造できる。

また、厚みの薄いアルミニウム箔３を用いるので、さらに安価に製造できる。

上記構成の複合断熱材１は、以下のように外張り断熱構造に用いられる。

この外張り断熱構造８は、通例の外張り断熱構造と略同様に、構造物の軸部９（例えば、在来軸組工法における柱・間柱等、枠組壁工法における縦枠材等、鉄骨造におけるＣ型鋼等の構造軸組材等）の屋外側に、断熱材２の屋外側の面に上記アルミニウム箔３を接合した複合断熱材１を設け、更に屋外側に通気胴縁１０を介して外装材１１を設けた構成である（図６を参照）。

具体的には、室内側から見て、構造用合板１２、複合断熱材１、通気胴縁１０、外装材１１の順に配置されており、複合断熱材１と外装材１１の間に通気層１３が形成されている。この通気層１３は、複合断熱材１の内部、複合断熱材１と１のジョイント部及び複合断熱材１と柱・間柱の隙間等に形成される内部結露や高湿の空気を、前記通気層１３を通して外部に放散させ、壁体内を乾燥状態に保ち、木の腐蝕を防止するために設けられている。上述したように、複合断熱材１は断熱性及び透湿性に優れているので、前記複合断熱材１を用いた外張り断熱構造８は、断熱性を向上させつつ、壁体を健全に維持できる。

ちなみに、通気胴縁１０としては、従来から用いられている木材の他に、耐食性のある合成樹脂（発泡倍率１〜３倍程度の低発泡品を含む）又は金属製から成るものを用いることができる。この通気胴縁１０は、壁体の通気層１３を形成する目的で、通常、厚み１０ｍｍ〜３０ｍｍ×幅２０ｍｍ〜７０ｍｍ程度の長尺部材を、例えば柱・間柱の位置に対応して垂直に配置され、柱・間柱に釘若しくはビス等の留め付け金具で止められる。

外装材１１は、中空セメント系、軽量コンクリート系、窯業系、セラミック系等の外装材を用いた乾式施工であっても、例えば通気胴縁１０に通気工法用のアングルラス等を取り付け、その上にモルタル塗りするなどの湿式施工であっても構わない。

＜実施例１＞
表１に示した各厚みのアルミニウム箔又はポリエステル（厚み１２μｍ）アルミ蒸着フィルムに対して、「ＪＩＳＡ１４２３赤外線放射温度計による放射率の簡易測定法」を用いて放射率を測定した。尚、放射率の値が低いほど、遮熱性に優れる。

以下、放射率測定結果を表１示す。

本測定結果から、アルミニウム箔はその厚みに関係なく、ほぼ一定の非常に低い放射率を示すことがわかる。また、比較対照として、熱線反射層として既に使用されているポリエステルフィルム（厚み１２μｍ）の基材からなるアルミニウム蒸着フィルムの放射率も測定したが、アルミニウム蒸着フィルムの放射率は高く、遮熱性に劣る材料であることが推察できる。

＜実施例２＞
各厚み（４μｍ〜２５μｍ）のアルミニウム箔の片面に、厚み２０μｍのＯＰＳフィルムをウレタン系接着剤を用いてドライラミネーションによって裏打ちして熱ラミネーション用のフィルムを作製し、その後、熱ロールを用いて熱融着させることによって、厚み５０ｍｍの押出法ポリスチレンフォーム保温板（商品名「スタイロエース」：ダウ化工（株）製）の表面に接合した複合断熱材の透湿度のシミュレーションを行った。

具体的には、ＪＩＳＫ７２２５に準じて測定した押出法ポリスチレンフォーム保温板の透湿度及びＪＩＳＺ０２０８に準じて測定したフィルムの透湿度から計算した。

以下、各複合断熱材の透湿度のシミュレーション結果を図７に示す。

本測定結果から、アルミニウム箔は２０μｍより厚くなると、透湿度は限りなく０に近くなり、透湿性が劣ることが推察できる。一方、厚みは薄くなるほど、透湿度は大きくなり、透湿性が優れることが推察できる。

以上より、一般的に入手できるアルミニウム箔は厚みが５μｍ〜２００μｍであることを考慮すると、複合断熱材を構成するアルミニウム箔の厚みとしては、５μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましいことが分かる。

本発明に係る複合断熱材を示した概略斜視図である。図１のＡ部分の概略拡大図である。本発明に係る異なる複合断熱材を示した概略斜視図である。本発明に係る異なる複合断熱材を示した概略斜視図である。本発明に係る異なる複合断熱材を示した概略斜視図である。本発明に係る外張り断熱構造を示した水平断面図である。実施例２の各複合断熱材の透湿度のシミュレーション結果を示す図である。

符号の説明

１複合断熱材
２断熱材
３アルミニウム箔
４通気孔
５ポリスチレンから成るフィルム
６接着剤
７溝
８外張り断熱構造
９構造物の軸部
１０通気胴縁
１１外装材
１２構造用合板
１３通気層

Claims

構造物の断熱構造に用いられる複合断熱材であって、
断熱材の少なくとも一方の面にアルミニウム箔が接合されており、前記アルミニウム箔は、厚みが５μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする、複合断熱材。
断熱材の屋外側に配置される面にアルミニウム箔が接合されており、屋内側に配置される面に前記アルミニウム箔の透湿度以下の透湿度を有するフィルムが接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の複合断熱材。
アルミニウム箔は圧延加工によって製造されており、前記圧延加工によって多数のピンホールが形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の複合断熱材。
アルミニウム箔の透湿度は０ｇ／２４ｈ・ｍ²より大きく、２０ｇ／２４ｈ・ｍ²以下であることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の複合断熱材。
アルミニウム箔の赤外線放射率は０．２以下であることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複合断熱材。
断熱材は合成樹脂発泡板から成ることを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の複合断熱材。
合成樹脂発泡板は押出法ポリスチレンフォーム保温板から成ることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の複合断熱材。
構造物の軸部の屋外側に複合断熱材を設け、更に屋外側に通気胴縁を介して外装材を設けた構成を有する外張り断熱構造であって、
前記複合断熱材は断熱材の屋外側の面にアルミニウム箔が接合されて成り、前記アルミニウム箔は、厚みが５μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする、外張り断熱構造。