JP2017057624A

JP2017057624A - 断熱パネル

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Publication number: JP2017057624A
Application number: JP2015183099A
Authority: JP
Inventors: 遠田　正和; Masakazu Toda; 正和遠田; 健工藤; Takeshi Kudo
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: JP6508628B2

Abstract

【課題】製造コストがかかりすぎずに、かつ簡易に製造できる、真空断熱材および発泡材に起因する上下面の凹凸がなく平滑性にすぐれた断熱パネルを提供する。
【解決手段】断熱パネル１０は、底板材１１の上に、厚み方向に開口した緩衝材１２を介して、真空断熱材１３が配設されており、真空断熱材１３の周囲に発泡材１４が充填されており、発泡材１４の上面が、抗張材１５を介して、蓋材１６で覆われていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空断熱材を有し、その真空断熱材の周囲に発泡材が充填されている断熱パネルに関する。

従来のこの種の断熱パネルとして、種々のものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

この種の断熱パネルは、真空断熱材が発泡材に囲まれるように内装してあるため、発泡材の発泡圧により真空断熱材のスプリングバックが生じることがある。そのため、パネルの表裏面に凹凸が生じるおそれがある。パネルの表裏面に凹凸があれば外観が悪いだけでなく、表裏面の平滑性が損なわれていれば、寸法精度を要求される箇所への設置がしにくくなるおそれがある。

特許文献１に記載の断熱パネルは、発泡体にあらかじめ形成されている凹部に真空断熱材を配し、その上に他の発泡体を被せるようにして形成されている。つまり、あらかじめ成形した凹部に真空断熱材を配するようにしているため、表裏面（上下面）に凹凸が生じるおそれはない。

特開２００９−２３６１８３号公報

しかしながら、特許文献１の断熱パネルは、特殊な構造、特殊な製造方法であり、製造コストがかかる可能性がある。また、寸法精度の良い凹部を形成しなければ真空断熱材を正しく内装できず、製造不良となるおそれもある。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、製造コストがかかりすぎずに、かつ簡易に製造できる、真空断熱材および発泡材に起因する上下面の凹凸がなく平滑性にすぐれた断熱パネルを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の断熱パネルは、底板材の上に、厚み方向に開口した緩衝材を介して、真空断熱材が配設されており、真空断熱材の周囲に発泡材が充填されており、発泡材の上面が、抗張材を介して、蓋材で覆われていることを特徴とする。

本発明の断熱パネルによれば、上述した構成となっているため、真空断熱材および発泡材に起因する表裏面（上下面）の凹凸の発生を少なくでき、平滑性を担保することができる。

本発明の一実施形態に係る断熱パネルの縦断面図である。断熱パネルに用いられる緩衝材の部分拡大斜視図である。本発明の他の実施形態に係る断熱パネルの縦断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面をもとに説明する。

図１、図３に示すように、以下の実施形態に係る断熱パネル１０は、つぎのような内部構造となっている。底板材１１の上に、厚み方向に開口した緩衝材１２を介して、真空断熱材１３が配設されている。その真空断熱材１３の周囲に発泡材１４が充填されている。そして、発泡材１４の上面が、抗張材１５を介して、蓋材１６で覆われている。

底板材１１の露出表面（図１における下面）は断熱パネル１０の表裏面の一方の面をなし、蓋材１６の露出表面（同１における上面）は表裏面の他方の面をなす。この断熱パネル１０の製造方法は、たとえば、底板材１１を設置台などに設置し、底板材１１の上に緩衝材１２、真空断熱材１３を載置し、その周囲に発泡材１４を充填させ、その上に抗張材１５、蓋材１６を設置する手順による。本明細書および特許請求の範囲では、断熱パネル１０の表裏を規定せず、上記製造方法における上下を、断熱パネル１０の上下として規定し、説明している。つまり、本明細書等では底板材１１側が下方、蓋材１６側が上方と定めた。

なお、この断熱パネル１０は、床や壁などに内装建材として使用されるが、底板材１１、蓋材１６のいずれの露出表面を室内側に向けて設置することもできる。

また、抗張材１５とは引張り力に対する抵抗力の強い材料であり、以下の実施形態では抗張材１５としてガラス繊維を糸状に撚って網状に編み込んだガラスネットを用いたが、他の材料を用いたものでもよい。

まず、第１の実施形態の詳細について、図１および図２を参照して説明する。

この断熱パネル１０は、上述したように、底板材１１と、緩衝材１２と、真空断熱材１３と、発泡材１４と、抗張材１５と、蓋材１６とを有してなる。

この断熱パネル１０では、底板材１１としてケイ酸マグネシウムボードが用いてある。底板材１１として、厚みが０．５ｍｍ〜２ｍｍのものを用いることが望ましい。たとえば、タイガレックス株式会社製の１ｍｍ厚の「ＧＸ」を使用することができる。

従来には、底板材１１をアルミクラフト紙で構成した断熱パネル材も生産されているが、ケイ酸マグネシウムボードはアルミクラフト紙よりも十分に硬度、強度が高いため、内装されている真空断熱材１３の保護に適している。

本断熱パネル１０では、真空断熱材１３は発泡材１４の量にもよるが、製造方法の都合上、図例のようにパネルの下面に近い位置に配されているため、特に真空断熱材１３の下面の保護の強化が求められている。本実施形態のものは、底板材１１として、アルミシートやアルミクラフト紙よりも厚くて硬いケイ酸マグネシウムボードが用いてあるため、安全である。

また、上記の厚み程度のケイ酸マグネシウムボードであれば、断熱パネル１０が重くならず、施工性が低下することはない。たとえば、比重が０．８で、厚みが１ｍｍのものであれば、単位重量は８００ｇ／ｍ^２であり、十分に許容できる数値である。なお、許容上限は１６００ｇ／ｍ^２である。

また、ケイ酸マグネシウムボードは不燃性を有した材料であるため、内装建材として好適に利用することができる。

この底板材１１の上に緩衝材１２が配設されている。この緩衝材１２は板状であり、一部を拡大斜視図で表した図２に示すような形状、構造となっている。

すなわち、緩衝材１２は図２に示すように、複数の棒状（円柱）形状の棒状発泡体１２ａを切断面が上下を向くように規則正しく並べて板状にしたものである。棒状発泡体１２ａ間には、上下に連通した空洞１２ｂ状の開口（隙間）がある。

このような板状体は、多数の丸孔が隣接して形成された金型（不図示）を用いて製造したものを、薄く切断して成形すればよい。

この緩衝材１２の素材としては、たとえばポリオレフィン樹脂にセルロースやでんぷんを含んだものが用いられる。さらに具体的には、たとえばポリプロピレン、紙、でんぷんを含んだ発泡材料が用いられる。また、ポリプロピレンの代わりに塩ビ（ポリ塩化ビニル）を用いたものや、紙の代わりに木材を用いたものでもよい。

緩衝材１２は、比較的柔軟なものであることが望ましい。また、この緩衝材１２は、断熱パネル１０の製造過程において、その上に、図１に示すように真空断熱材１３が配設され、その後、発泡材１４が充填されるが、その発泡材１４の発泡圧を吸収するものが望ましい。

すなわち、図１に示すように、発泡圧により、真空断熱材１３が配設された部位が凹むが、緩衝材１２は弾性に乏しく塑性変形するため、下方の底板材１１への押圧は発生しにくい。したがって、底板材１１における真空断熱材１３を設置した部位が下面側に膨出する可能性は低い。また、緩衝材１２は弾性に乏しいため、真空断熱材１３を押し上げることもほとんどない。

また、緩衝材１２には、厚み方向に開口しているため、その開口（空洞１２ｂ）より、真空断熱材１３の設置後に注入する発泡材１４が下方へと浸透していく。そして、浸透した発泡材１４によって、緩衝材１２と底板材１１とが相互に接着される。

緩衝材１２として、図２に示したものの他に、カーペットやコースターの滑り止めに用いる網状の材料や、果物ネットなどの弾性がほとんどないものを利用することができる。

また、真空断熱材１３としては、本実施形態では特に限定はないが、たとえば芯材（不図示）をガスバリア性の包装材（不図示）で外装して真空吸引することにより形成されたものを利用することができる。

芯材としては、熱伝導率の比較的に低い材料を用いた連続気泡のウレタンフォームやスチレンフォーム、フェノールフォーム等の発泡体からなるものを利用できる。または、芯材として、各種フォーム材を粉砕したものやシリカ、アルミナ、パーライト等の粉粒体からなるものや、グラスファイバー、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー等の繊維体からなるものを用いてもよい。さらには、上記した各種の発泡体や粉粒体、繊維体を混合して芯材として用いるようにしてもよい。

また包装材としては、ガスバリア性のある金属フィルム等としてもよい。または、外層側に樹脂フィルム等の保護層、中間に金属フィルムや金属蒸着層等のガスバリア層、内層側（芯材側）に熱溶着性を有した樹脂フィルム等の熱溶着層を有した積層フィルム（シート）を包装材として用いるようにしてもよい。

真空断熱材１３の周囲に配する発泡材１４としては、ウレタン樹脂やポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂に、発泡剤や、必要に応じて硬化剤や難燃剤などを含有させた発泡樹脂を発泡させてなるものが挙げられる。

本実施形態では、発泡樹脂として硬質ウレタンフォームが用いられている。硬質ウレタンフォームとしては、難燃性にすぐれた硬質イソシアヌレートフォームを用いることが望ましい。

また、発泡樹脂として、発泡ゴム系材料や、炭酸カルシウム等を原料とする無機質系発泡材料を用いてもよい。

抗張材１５としては、ガラス繊維を糸状に撚って網状に編み込んだガラスネットが用いられている。また、蓋材１６としてアルミシート（アルミ箔）が用いられている。本実施形態では、ガラスネットとアルミシートとが相互に接着されたアルミガラスクロスＡが用いてある。

アルミガラスクロスＡとして、たとえば株式会社サンヨーバリヤ製のＡＬＧＣ（登録商標）を利用することができる。このアルミガラスクロスＡは、アルミ箔（０．０２ｍｍ厚、ＪＩＳＨ４１４６）と、ガラスネット（０．１１ｍｍ厚、ＪＩＳＲ３４１４−ＥＰ１１Ｅ）とを、水溶性アクリル系樹脂の接着剤で貼り合わせたものである。もちろん、アルミガラスクロスＡとして他のものを用いてもよい。

ガラスネットは寸法安定性にすぐれており、本断熱パネル１０ではこのガラスネットを発泡材１４と蓋材１６との間に介在させているため、蓋材１６の表面に発泡材１４の発泡圧による膨らみが発生することを抑制することができる。

また、本実施形態のように、ガラスネット（抗張材１５）とアルミ箔（蓋材１６）とを一体化したアルミガラスクロスＡを用いているため、製造手間を低減することができる。また、ロール状のアルミガラスクロスＡを用いれば、連続生産が可能となる。

以上のように、本実施形態に係る断熱パネル１０によれば、抗張材１５、緩衝材１２により、真空断熱材１３および発泡材１４に起因するパネルの上下面の凹凸の発生を少なくでき、平滑性を担保することができる。また、本断熱パネル１０はアルミシートを蓋材１６として用いてあるため、薄くて軽い断熱パネル１０を形成することができる。

ついで、第２の実施形態の詳細について、図３を参照して説明する。

この断熱パネル１０は、第１の実施形態に係る断熱パネル１０と同様に、底板材１１と、緩衝材１２と、真空断熱材１３と、発泡材１４と、抗張材１５と、蓋材１６とを有してなる。

本断熱パネル１０の構成材料である、底板材１１、緩衝材１２、真空断熱材１３および発泡材１４については、第１の実施形態において説明したものと同様のもの（緩衝材１２については図２参照）を用いることができる。よって、これらについての説明は省略する。

抗張材１５としては、ガラス繊維を糸状に撚って網状に編み込んだガラスネットが用いてある。また、蓋材１６としては、厚み５ｍｍの発泡炭酸カルシウムボード（炭酸カルシウム系発泡板）が用いてある。

ガラスネットとしては、たとえば倉敷紡績株式会社製「クレネット」（登録商標）や日東紡績株式会社製「グラス組布」（登録商標）などを用いることができる。

ガラスネットはガラス繊維からなるため、寸法安定性にすぐれている。本断熱パネル１０ではこのガラスネットを発泡材１４と蓋材１６との間に介在させているため、蓋材１６の表面に発泡材１４の発泡圧による膨らみができることを防止することができる。なお、本実施形態において、ガラスネットの代わりにガラス繊維の布状の成形品を用いてもよい。

蓋材１６に用いられる発泡炭酸カルシウムボード（５ｍｍ厚）としては、たとえばフジ化成工業株式会社製「ロックセルボード」（登録商標）を用いることができる。

発泡炭酸カルシウムボードは、軽量（比重０．０７、５ｍｍ厚で３５０ｇ／ｍ^２）であり、断熱性、不燃性、耐久性、接着性がよいため、断熱パネル１０の構成材料として好適に用いることができる。発泡炭酸カルシウムボードは曲がりやすい性質があるが、本実施形態のもののようにやや厚めのものを用いればよく、３ｍｍ〜１０ｍｍのものが適している。

また、発泡炭酸カルシウムボードは発泡材１４の上に、ガラスネットを介して取り付けてあるため、発泡炭酸カルシウムボードの厚みともあいまって、表面に発泡材１４の発泡圧による膨らみが発生することを抑制することができる。

また本実施形態では、蓋材１６が底板材１１と同様にボード状であるため、多段プレス機によるバッチ方式での生産が可能であり、比較的簡易な設備で生産することができる。

以上のように、本実施形態に係る断熱パネル１０によれば、第１の実施形態のものと同様に、抗張材１５、緩衝材１２により、真空断熱材１３および発泡材１４に起因するパネルの上下面の凹凸の発生を少なくでき、平滑性を担保することができる。

以上に説明した断熱パネル１０はいずれも、抗張材１５としてガラスネットを用いる構成であるため、材料として市販のものなどを簡易に入手でき、製造コストを抑えることができる。

また、以上の２種の断熱パネル１０は、従来と同様の製造ラインで製造することができ、特殊な製造方法を採用しなくてもよいため、製造コストがかかりすぎずに、かつ簡易に製造することができる。

１０断熱パネル
１１底板材
１２緩衝材
１２ａ棒状発泡体
１２ｂ空洞
１３真空断熱材
１４発泡材
１５抗張材
１６蓋材

Claims

底板材の上に、厚み方向に開口した緩衝材を介して、真空断熱材が配設されており、
前記真空断熱材の周囲に発泡材が充填されており、
前記発泡材の上面が、抗張材を介して、蓋材で覆われていることを特徴とする断熱パネル。
請求項１において、
前記抗張材はガラスネットよりなることを特徴とする断熱パネル。
請求項１または２において、
前記蓋材はアルミシートよりなることを特徴とする断熱パネル。
請求項１または２において、
前記蓋材は発泡炭酸カルシウムボードよりなることを特徴とする断熱パネル。
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記底板材は、厚みが０．５ｍｍ〜２ｍｍのケイ酸マグネシウムボードよりなることを特徴とする断熱パネル。